Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Jakość zasilania odbiorców (część 1.) - aktualny stan w polskich sieciach elektroenergetycznych

Quality of power delivery – current state in Polish power system
Praca przedstawia 3. kwestie ważne w praktyce operacyjnej polskiego systemu energetycznego: identyfikacja źródeł zakłóceń elektromagnetycznych, ocena poprawności pomiarów w złej jakości środowiska i obecność zakłóceń w zakresie częstotliwości (2, 150) kHz
Praca przedstawia 3. kwestie ważne w praktyce operacyjnej polskiego systemu energetycznego: identyfikacja źródeł zakłóceń elektromagnetycznych, ocena poprawności pomiarów w złej jakości środowiska i obecność zakłóceń w zakresie częstotliwości (2, 150) kHz
Rys. redakcja EI

Rozwój inteligentnych systemów elektroenergetycznych, znanych powszechnie jako smart grids, powoduje ciągły wzrost zainteresowania zagadnieniami jakości dostawy energii elektrycznej, zarówno po stronie jej dostawców, jak i odbiorców. Wynika to z rzeczywistych potrzeb związanych z rozwojem techniki, lecz także z organizacji i funkcjonowania rynku energii, coraz wyraźniej definiującego odpowiedzialność partnerów za zaburzenia występujące na drodze przepływu energii – od źródła do odbiorcy finalnego.

W artykule:

• Lokalizacja źródła zaburzenia
• Analiza przebiegów czasowych napięć i prądów
• Analiza trajektorii pracy systemu zasilającego podczas zapadu

Pojawiają się nowe techniczne wyzwania, z których wiele nadal pozostaje nierozwiązanych.

W artykule zwrócono uwagę na trzy takie zagadnienia, istotne dla praktyki eksploatacyjnej polskiego systemu elektroenergetycznego:

1. identyfikacja źródeł zaburzeń elektromagnetycznych oraz
     ocena poprawności pomiarów wykonywanych
2. w środowisku o niskiej jakości napięcia
3. i w obecności zaburzeń o częstotliwości zawartej w paśmie (2¸150) kHz.

Lokalizacja źródła zaburzenia

Często w przypadku wystąpienia znaczącego poziomu zaburzenia elektromagnetycznego w przyłączu odbiorcy powstaje potrzeba lokalizacji jego źródła, przykładowo: harmonicznych, wahań napięcia, zapadów napięcia, niekiedy także asymetrii.

Rys. 1. Lokalizacja źródła zaburzenia oraz ocena indywidualnego poziomu emisji wyróżnionego odbiornika; rys. Z. Hanzelka, A. Firlit, K. Chmielowiec, M. Rogóż
Rys. 1. Lokalizacja źródła zaburzenia oraz ocena indywidualnego poziomu emisji wyróżnionego odbiornika; rys. Z. Hanzelka, A. Firlit, K. Chmielowiec, M. Rogóż

Wraz z postępującą deregulacją rynku energii, dostawcy i odbiorcy energii w coraz większym stopniu są zainteresowani w jednoznacznej ocenie odpowiedzialności za złą jakość jej dostawy. Nabiera to szczególnego znaczenia w okresie formułowania kontraktów na dostawę energii i egzekwowania, poprzez taryfy, opłat za pogarszanie jakości zasilania. W tym obszarze występują dwa zagadnienia szczegółowe (rys. 1.):

  • pierwsze dotyczy lokalizacji źródła zaburzenia. Rejestrator przebiegów czasowych rejestruje napięcia i prądy w punkcie wspólnego przyłączenia (PWP) i na tej podstawie formułowana jest konkluzja, po której stronie: dostawcy czy odbiorcy energii zlokalizowane jest źródło.
  • Drugie zagadnienie dotyczy ilościowej oceny stopnia udziału każdego z partnerów w całkowitym poziomie zaburzenia. W praktyce oznacza to potrzebę wyznaczenia rzeczywistego poziomu emisji wyróżnionego odbiornika i porównanie go z dopuszczalnymi poziomami emisji określonymi w normach lub w warunkach technicznych przyłączenia odbiornika/instalacji.

Rozwiązanie tych problemów nie jest zadaniem trywialnym, od kilku lat prowadzone są prace badawcze, zaproponowano i opublikowano wiele różnych metod, z których tylko część ma wartość praktyczną. Różnią się one:

  • prawdopodobieństwem poprawnego wnioskowania (przy lokalizacji źródła zaburzenia),
  • wartością popełnianego błędu (przy określaniu indywidualnego poziomu emisji),
  • czasem niezbędnym dla przeprowadzenia pomiarów,
  • liczbą i złożonością wymaganego wyposażenia technicznego itd.

Trudności te sprawiają, że istnieją wprawdzie dokumenty określające dopuszczalne poziomy indywidualnej emisji zaburzeń odbiorników/instalacji: IEC 61000-3-6 [8] (dla harmonicznych), IEC 61000-3-7 [9] (dla wahań napięcia) i IEC 61000-3-13 [10] (dla asymetrii), ale równocześnie brak jest międzynarodowych rekomendacji odnośnie metod ich pomiaru.

W artykule ograniczono rozważania do przykładu lokalizacji zapadów napięcia. We współczesnym świecie zdominowanym inżynierią komputerową to zaburzenie warunkuje prawidłowe funkcjonowanie wielu odbiorników przyłączonych do sieci zasilających na różnych poziomach napięć.

Rys. 2. Algorytm analizy zdarzeń występujących w napięciu [źródło: The 12th ICHQP Tutorial, Portugal, October 1, 2006]; rys. Z. Hanzelka, A. Firlit, K. Chmielowiec, M. Rogóż
Rys. 2. Algorytm analizy zdarzeń występujących w napięciu [źródło: The 12th ICHQP Tutorial, Portugal, October 1, 2006]; rys. Z. Hanzelka, A. Firlit, K. Chmielowiec, M. Rogóż

Procedura lokalizacji źródła zapadu jest zwykle dwuetapowa. W pierwszej części szukana jest odpowiedź na pytanie, czy zapad wystąpił „powyżej”, czy „poniżej” punktu pomiarowego – po stronie dostawcy czy odbiorcy energii. W kolejnym kroku stosowany jest algorytm wyznaczający miejsce wystąpienia źródła zaburzenia. Metody stosowane w ramach drugiego etapu są najczęściej znane z lokalizacji zwarć w systemie zasilającym. Schemat postępowania wraz z klasyfikacją stosowanych metod przedstawiono na rys. 2.

Prezentowane rozważania dotyczą pierwszego etapu, a wnioskowanie jest prowadzone na podstawie zarejestrowanych przebiegów napięć i prądów. Wśród procedur stosowanych do lokalizacji źródła zapadów można wyróżnić metody oparte na:

1. analizie przebiegów czasowych napięć i prądów,

2. analizie trajektorii pracy systemu zasilającego podczas zapadu,

3. analizie zastępczego obwodu elektrycznego,

4. analizie mocy i energii podczas zaburzenia,

5. analizie zmiany napięć,

6. analizie wartości współczynnika asymetrii,

7. algorytmach działania układów automatyki zabezpieczeniowej tj.:

a. analiza zmiany impedancji,

b. analiza części rzeczywistej prądu,

c. zabezpieczenia „odległościowe”.

Szczegółowe omówienie poszczególnych metod można znaleźć w pracy [17]. Praktyczne znaczenie znalazły głównie dwie pierwsze przedstawione w dalszej części artykułu. Badania dotyczące pozostałych metod prowadzone są w wielu ośrodkach badawczych, także w AGH.

Czytaj też: Kompensacja mocy biernej przy przebiegach odkształconych (część 1) >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Weź udział w konkursie, zdobywaj wiedzę i atrakcyjne nagrody! »

Kable i przewody - pobierz bezpłatny Ebook »

Konkurs dla elektryków Ebook
Jesteś specjalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Weź udział w pierszej edycji Ligi Specjalistów i poczuj emocje związane z rywalizacją w konkursie! Zaglądaj na stronę ligaspecjalistow.pl i odpowiadaj na pytania ze swojej branży.  
zobacz konkurs »
Przedstawiamy nowy poradnik „Kable i przewody”! Znajdziecie w nim m.in. metody ochrony kabli przed pożarem, jak prowadzić i oznaczać trasy kablowe (...) czytam dalej »


Akumulatory do każdego typu pojazdu »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »

Akumulatory do każdego typu pojazdu Magazyny energi w polsce
Niezależnie od tego czy jeździsz samochodem osobowym, SUV-em, terenówką czy autem dostawczym, znajdziesz(...) czytam dalej » Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków(...) czytam dalej »

Jak zdalnie monitorować pracę silnika?

UPS zasilacze Jak przekształcić silni elektryczny w inteligentne, połączone bezprzewodowo urządzenia. Czujnik montowany jest na kadłubie silnika indukcyjnego niskiego napięcia bez potrzeby okablowania czy wprowadzania zmian mechanicznych (...) czytam dalej »


Switche niezarządzalne - które wybrać?

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Switche niezarządzalne Rola miedzi w energetyce słonecznej
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Stacje ładowania elektryków przed własnym domem »

Co się stało z tymi kablami?

miejska stacja ładowania Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

dr inż. Andrzej Firlit
dr inż. Andrzej Firlit
Dr inż. Andrzej Firlit - absolwent Wydziału Elektrotechniki Automatyki i Elektroniki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie na kierunku elektrotechnika, specjalność: automatyka i metrologia (1996). W... więcej »
mgr inż. Krzysztof Chmielowiec
mgr inż. Krzysztof Chmielowiec
Mgr inż. Krzysztof Chmielowiec - absolwent Wydziału Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie na kierunku elektrotechnika, specjalność: automatyka ... więcej »
prof. dr hab. inż. Zbigniew  Hanzelka
prof. dr hab. inż. Zbigniew  Hanzelka
Prof. dr hab. inż. Zbigniew Hanzelka - profesor w Instytucie Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych AGH. Autor i współautor ponad 200 artykułów technicznych i naukowych. Redaktor czasopism: ... więcej »
dr inż. Marek Rogóż
dr inż. Marek Rogóż
Dr inż. Marek Rogóż – Tauron Dystrybucja S.A. więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
12/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 12/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Aspekty techniczne i ekonomiczne kompensacji mocy biernej w obiektach użyteczności publicznej
  • - Optymalizacja elektroenergetycznych sieci SN
Zobacz szczegóły

Do końca stycznia trwa konkurs na zakup autobusów elektrycznych

Do końca stycznia trwa nabór wniosków w konkursie dla miast na rozwój transportu publicznego. Do rozdysponowania jest 300 mln zł z Programu Infrastruktura i Środowisko. Za te pieniądze...

Torba i walizka na narzędzia Knipex 1

Każdy posiadacz dużej liczby narzędzi zdaje sobie z tego sprawę, że utrzymanie ich w porządku ułatwia i przyspiesza pracę. Dlatego torby czy też walizki na narzędzia są świetnym...
Przetestuj nową złączkę WAGO TOPJOB® S z dźwignią

Przetestuj nową złączkę WAGO TOPJOB® S z dźwignią

Unosisz dźwignię, wsuwasz przewód, opuszczasz dźwignię i gotowe. Podobnego rozwiązania jeszcze nigdy nie zastosowano w złączkach listwowych.
ZPAS ZPAS
ZPAS z siedzibą w Przygórzu to lider produkcji szaf i obudów teleinformatycznych, energetycznych i automatyki oraz kompleksowych rozwiązań...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl