POLITECHNIKA LUBELSKA KATEDRA SIECI ELEKTRYCZNYCH I ZABEZPIECZEŃ PRZEGLĄD STOSOWANYCH ZABEZPIECZEŃ PRZED

Transkrypt

1 PRZEGLĄD STOSOWANYCH ZABEZPIECZEŃ PRZED POJAWIENIEM SIĘ NAPIĘCIA W SIECI ELEKTROENERGETYCZNEJ PODCZAS AWARII FALOWNIKA PRACUJĄCEGO W TRYBIE ON GRID mgr inż. Krzysztof Jakowiecki Opiekun pracy naukowej: Prof. dr hab. inż. Piotr Miller 1 Lublin,

2 Plan prezentacji: 1. Rozwój energetyki odnawialnej 2. Problemy OSD 3. Mikroinstalacja prosumencka 4. Dodatkowe zabezpieczenia sieci prosumenta 5. Przegląd zabezpieczeń Anti Islanding Grid Protection 2

3 Wprowadzenie cen gwarantowanych Zwolnienie z akcyzy energii elektrycznej wytworzonej w mikroinstalacji Rozwój mikroźródeł Wprowadzenie uproszczonej procedury przyłączania mikroinstlacji do sieci Zwolnienie z prowadzenia działalności gospodarczej 3

4 Niekontrolowana Praca wyspowa Duża liczba falowników, które mogą być wadliwe Problemy OSD Zagrożenie dla służb utrzymania sieci OSD Istniejące zabezpieczenia są kosztowne 4

5 Mikroinstalacja Mikroinstalacja to "odnawialne źródło energii, o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 40 kw, przyłączone do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kv lub o łącznej mocy zainstalowanej cieplnej nie większej niż 120 kw" Mikroinstalacje Obszar instalacji prosumenckich 0-40 kw kw > 100 kw tzw parki solarne 5

6 Mikroinstalacja o charakterystyce pracy on grid Światło słoneczne przechodząc przez warstwę kryształów krzemu znajdującego się na panelu fotowoltaicznym uderza w wolne eletrony które odbierane są przez kable jako Napięcie Stałe DC Energia z sieci oraz energia do sieci jest zliczana za pomocą dwukierunkowego układu rozliczeniowego Panele fotowoltaiczne połączone ze sobą kablami solarnymi łączą się w puszcze połączeniowej Napięcie stałe DC pochodzące z instalacji PV zostaje przekształcone w napięcie AC aby zasilić urządzenia znajdujące się w domu a nadmiar energii odsprzedać do OSD. 6

7 Mikroinstalacja schemat instalacji SN/nn nn Rozdzielnica stacji transformatorowej Złącze nn RG Inwerter Instalacja prosumenta licznik podstawowy Licznik dodatkowy Dodatkowe zabezpieczenie OSD 7

8 Zabezpieczenie przed pracą wyspową Zabezpieczenie nadczęstotliwościowe oraz podczęstotliwościowe Dodatkowe zabezpieczenie OSD Zabezpieczenie nadnapięciowe i podnapięciowe Zdalna możliwość wyłączenia urządzenia przez Dyspozytora Sieci Dystrybucyjnej Utrzymanie zdalnych parametrów jakościowych energii elektrycznej. 8

9 Przykłady urządzeń na rynku Przykład urządzenia ABB CM-UFD.M32 firmy ABB Legend 1) Control supply voltage for CM-UFD.M32 (GPI) relay and trip device coil (DDI) 2) Protection fuse for CM-UFD.M32 relay 3) Main circuit breaker DG or DGL 4) DDI short circuit protection 5) DDI: automatic circuit breaker or contactor equipped with low voltage coil and motor for automatic closure 6) Generator and/or inverter 7) Generator/inverter circuit breaker (DOG) 8) DDI auxiliary contact for feedback function (P>20kW) 9) Shunt Trip coil for feedback function (P>20kW). This coil can control DG/DGL or DDG devices 9

10 Przykłady urządzeń na rynku Przykład urządzenia UFR1001E firmy ZIEHL 10

11 Przykłady urządzeń na rynku Przykład urządzenia MainsPro firmy ComAp 11

12 Przykłady urządzeń na rynku Przykład urządzenia Inteli Pro firmy ComAp 12

13 Przykłady urządzeń na rynku Przykład urządzenia Przekaźnik VMD460 firmy BENDER 13

14 Podsumowanie i wnioski Różnorodności falowników dopuszczonych do obrotu Bezpieczeństwo pracowników OSD oraz użytkowników podczas awarii falownika Problem niekontrolowanej pracy wyspowej Przegląd oferty rynkowej spełniającej kryteria Badania laboratoryjne falowników pracujących z mikroinstalacjami Koncepcja autonomicznego zespołu zabezpieczeń dodatkowych 14

15 Bibliografia: 1. Jędrychowski R.: Zalety standaryzacji systemów nadzoru i zabezpieczeń dla generacji rozproszonej. Rynek Energii nr 21(81) , str Kacejko P.: Inżynieria elektryczna i technologie informatyczne w nowoczesnych technologiach energetycznych. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN vol. 82, Lublin Bikiran Guha, Rami J. Haddad, Youakim Kalaani Anti- Islanding Techniques for Inverter- Based Distributed Generation Systems- A Survey. IEEE SoutheastCon 2015, April 9-12, 2015 Fort Lauderdale, Florida 4. Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii. 5. IRiESD dla PGE Dystrybucja S.A. 6. Materiały firmy ABB 7. Materiały firmy ZIEHL 8. Materiały firmy ComAp 9. Materiały firmy Bender 15

16 DZIĘKUJĘ PAŃSTWU ZA UWAGĘ 16