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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Kompensacja mocy biernej w układach SN zasilajacych elektrownie wiatrowe

Reactive power compensation in medium voltage wind farms power grids
Artykuł przedstawia zagadnienia związane z kompensacją mocy biernej linii kablowej SN zasilającej elektrownie wiatrowe przy wykorzystaniu modelu komputerowego oraz danych pomiarowych.
Artykuł przedstawia zagadnienia związane z kompensacją mocy biernej linii kablowej SN zasilającej elektrownie wiatrowe przy wykorzystaniu modelu komputerowego oraz danych pomiarowych.
Rys. redakcja EI

Odbiorniki elektryczne przyłączone do elektroenergetycznej sieci przesyłowej pobierają w większości przypadków oprócz mocy czynnej również moc bierną. Pobór mocy biernej i współczynnik mocy zależą przede wszystkim od charakteru pracy odbiorników oraz budowy sieci elektroenergetycznej.

W artykule:

• Dobór układu kompensacyjnego na podstawie pomiarów
• Dobór układu kompensacyjnego na podstawie symulacji komputerowej
• Podsumowanie wyników badań i wnioski końcowe

streszczenie

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z kompensacją mocy biernej linii kablowej SN zasilającej elektrownie wiatrowe przy wykorzystaniu modelu komputerowego oraz danych pomiarowych.



abstract

In the article the issues associated with the passive power compensation of the SN cable line supplying wind power stations were presented at using the computer model and measuring data.

Przepływy mocy biernej w liniach elektroenergetycznych oprócz zwiększania strat transformacji, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej, zwiększają także spadki napięcia (pogorszenie warunków pracy odbiorników energii elektrycznej) oraz ograniczają możliwości przesyłu mocy czynnej liniami (przesyłając zamiast niej moc bierną).

W przypadku, kiedy elektrownia wykorzystuje do przesyłu (lub odbioru) energii elektrycznej kabel elektroenergetyczny, może wówczas wystąpić oddawanie do sieci mocy biernej pojemnościowej – wówczas tg φ< 0.

Przekompensowanie sieci, oprócz skutków ekonomicznych, może również powodować podwyższenie wartości napięcia występującego w sieci elektroenergetycznej. Dlatego Operator Systemu Dystrybucyjnego, na podstawie rozporządzenia [1] oraz innych aktów prawnych [2, 3] żąda, aby wartość współczynnika mocy (tg φ), osiągniętego podczas normalnej pracy urządzeń wytwórczych, mieściła się w przedziale 0,00÷0,40 i była o charakterze indukcyjnym.

Rys. 1. Schemat przyłączenia farmy wiatrowej do stacji elektroenergetycznej 110/15 kV; rys. G. Hołdyński, Z. Skibko
Rys. 1. Schemat przyłączenia farmy wiatrowej do stacji elektroenergetycznej 110/15 kV; rys. G. Hołdyński, Z. Skibko

W liniach kablowych SN pracujących przez pewien okres przy bardzo małych obciążeniach (można przyjąć, że obciążenia nie występują, gdy generator wiatrowy nie pracuje) należy przewidzieć kompensację mocy biernej pojemnościowej.

Rys. 2. Tygodniowy przebieg zarejestrowanych wartości mocy biernej trójfazowej na szynach 15 kV stacji 110/15 kV podczas postoju farmy wiatrowej; rys. G. Hołdyński, Z. Skibko
Rys. 2. Tygodniowy przebieg zarejestrowanych wartości mocy biernej trójfazowej na szynach 15 kV stacji 110/15 kV podczas postoju farmy wiatrowej; rys. G. Hołdyński, Z. Skibko
Rys. 3. Tygodniowy przebieg zarejestrowanych wartości mocy biernej w poszczególnych fazach na szynach 15 kV stacji 110/15 kV podczas postoju farmy wiatrowej; rys. G. Hołdyński, Z. Skibko
Rys. 3. Tygodniowy przebieg zarejestrowanych wartości mocy biernej w poszczególnych fazach na szynach 15 kV stacji 110/15 kV podczas postoju farmy wiatrowej; rys. G. Hołdyński, Z. Skibko
Rys. 4. Tygodniowy przebieg zarejestrowanych wartości tg j w poszczególnych fazach na szynach 15 kV stacji 110/15 kV podczas postoju farmy wiatrowej; rys. G. Hołdyński, Z. Skibko
Rys. 4. Tygodniowy przebieg zarejestrowanych wartości tg j w poszczególnych fazach na szynach 15 kV stacji 110/15 kV podczas postoju farmy wiatrowej; rys. G. Hołdyński, Z. Skibko

Moc urządzeń kompensujących powinna zapewnić pokrycie zapotrzebowania na moc bierną pojemnościową, wynikającą z prądu ładowania linii kablowej przy biegu jałowym.

Moc tych urządzeń powinna być dobierana oddzielnie dla każdej jednostki wytwórczej, ponieważ dobór mocy urządzenia kompensacyjnego, oparty na szacunkach długości oraz danych katalogowych linii, może być obarczony znacznym błędem.

W celu poprawnego określenia mocy urządzenia kompensującego, należy wykonać zarówno symulacje komputerowe pracy danego fragmentu systemu elektroenergetycznego, jak również pomiary przepływów energii biernej w różnych stanach pracy generatora wiatrowego.

W artykule przedstawiono porównanie wyników badań terenowych z wynikami obliczeń symulacyjnych wykonanych dla jednej z farm wiatrowych.

Analizie poddano farmę wiatrową, złożoną z trzech elektrowni typu Fuhrlander FL MD 70/77–1500 kW o mocy znamionowej 1500 kW, przyłączoną bezpośrednio do GPZ za pomocą linii kablowych 15 kV. Schemat ukazujący sposób przyłączenia analizowanej farmy wiatrowej do stacji 110/15 kV przedstawiono na rys. 1.

Dobór układu kompensacyjnego na podstawie pomiarów

Do rejestracji wykorzystano przenośny analizator jakości zasilania MAVOWATT 240 firmy GOSSEN METRAWATT, posiadający certyfikat kalibracji wydany przez Laboratorium Drantez.

Analizator ten przeznaczony jest do pomiarów i rejestracji parametrów pracy jednofazowej lub trójfazowej sieci elektroenergetycznej zgodnie z najwyższymi przyjętymi na świecie standardami, takimi jak: IEC 61000-4-30 Klasa A (wszystkie wielkości mierzone), IEC 610004‑7 (harmoniczne), IEC 61000-4-15 (migotanie światła – flicker), IEEE 1159, IEEE 519 i IEEE 1453 i pozwala na wykonywanie pomiarów w instalacjach o kategoriach CAT III i CAT IV.

Rejestrację parametrów energii elektrycznej prowadzono po stronie 15 kV, przy wyłączonej i załączonej farmie wiatrowej, w czasie jednego tygodnia, z 10 minutowym uśrednianiem oraz zapisem wyników pomiarów.

Na rys. 2, rys. 3, rys. 4, rys. 5, rys. 6, rys. 7, rys. 8, rys. 9 i rys. 10 przedstawiono zarejestrowane w polu liniowym 15 kV stacji 110/15 kV przebiegi zmian wartości mocy biernej (czynnej) oraz współczynników mocy (cos φ, tg φ) przy wyłączonych (rys. 2 , rys. 3, rys. 4 i rys. 5) oraz załączonych (rys. 6, rys. 7, rys. 8, rys. 9 i rys. 10) generatorach wiatrowych.

(...)

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (DzU 2006 nr 89, poz. 625, z późniejszymi zmianami).
2. PN-EN 50160:2010 Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych.
3. Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej. PGE Dystrybucja S.A., Lublin, 10 września 2013 r. (z późniejszymi zmianami).

Czytaj też: Kompensacja mocy biernej – zagadnienia wybrane (część 2) - odbiorniki i źródła mocy biernej >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[jakość energii elektrycznej, kompensacja mocy biernej, kabel SN, linia napowietrzna SN, elektrownia wiatrowa, farma wiatrowa]

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
30 dniowy dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 138,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 5/2018

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 Grzegorz Hołdyński
dr inż Grzegorz Hołdyński
Absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej. Od 1997 roku pracuje w Zakładzie Elektroenergetyki na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej, gdzie w 2006 roku uzyskał stopień d... więcej »
dr inż. Zbigniew Skibko
dr inż. Zbigniew Skibko
Absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Białostockiej. Od 2001 roku pracuje w Zakładzie Elektroenergetyki na Wydziale Elektrycznym Politechniki Białostockiej, gdzie w 2008 roku uzyskał stopień d... 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