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 zasilających 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
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
Pakiet: półroczna prenumerata papierowa (5 numerów) + półroczny dostęp do wszystkich treści portalu (183 dni) - 75,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. ► ZAMÓW
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.
Prenumerata edukacyjna - roczna elektro.info - 75,00 zł
dla studentów: prenumerata + dostęp do treści 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


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

Licznik energii jaki wybrać systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... 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 »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
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