Jakość dostawy energii elektrycznej w badaniach i dydaktyce

Transkrypt

1 Zbigniew HANZELKA Jakość dostawy energii elektrycznej w badaniach i dydaktyce Kraków 23 października 2014 r.

2 John von Neuman (rok 1956): W ciągu kilku dziesięcioleci energia będzie tak samo bezpłatna i dostępna dla wszystkich bez ograniczeń, jak powietrze

3 1. Wzrost świadomości, że energia elektryczna jest towarem 2. Wzrost liczby i mocy nieliniowych, niespokojnych i często także niesymetrycznych odbiorników energii 3. Zmniejszenie odporności odbiorników na zaburzenia elektromagnetyczne Lamy elektronowe Ws Tranzystory Ws Obwody scalone Ws Układy mikroprocesorowe Ws

4 4. Wzrost kosztów zakłóceń 5. Poprawa efektywności przetwarzania energii 6. Ekologia elektromagnetyczna 7. Rynek energii elektrycznej 8. Rozwój technik pomiarowych 9. Jakość energii to ogromne pieniądze!!!

5 USA CEIDS $ mld Eurelectric Kanada $ 650 mln Francja $ 25 mld Niemcy $ mld Hiszpania $ 6-7 mld Total: % GDP 50% całkowitej wyprodukowanej energii elektrycznej

6 Reducing the financial losses caused by disturbances Reliability and consistency of electricity supply is critical to many industrial and service activities. When the Power Quality is inadequate due disturbances such as interruptions, dips or harmonic pollution, business suffers. The financial losses due to poor Power Quality amount to a total of 150 billion annually in the EU-25. The damage caused by poor Power Quality in the rest of the world is in the same order of magnitude.

7

8

9 Nowy model rynku energii elektrycznej: SAIDI SAIFI Koszt jednostkowy energii Koszt jednostkowy energii Ilość energii Ilość energii Jakość dostawy energii

10 Zmiany częstotliwości Wahania napięcia Szybka zmiana napięcia Asymetria napięcia Zapad napięcia Odkształcenie napięcia

11 P3-Najbardziej kosztowne zaburzenie po stronie dostawcy Zmiany częstotliwości 2 Niewłaściwa wartość napięcia (1) 3 Szybkie zmiany napięcia 4 Wahania napięcia (2) 5 Zapady napięcia (3) 6 Wzrosty napięcia 7 Krótkie przerwy w zasilaniu (2) 8 Asymetria napięcia 9. Harmoniczne napięcia 10. Interharmoniczne napięcia 11. Przepięcia dorywcze 12. Przepięcia przejściowe Sygnały napięciowe Źródło: I krajowy raport benchmarkingowy.

12 P4-Najbardziej kosztowne zaburzenie po stronie odbiorcy Zmiany częstotliwości 2 Niewłaściwa wartość napięcia (1) 3 Szybkie zmiany napięcia 4 Wahania napięcia 5 Zapady napięcia (2) 6 Wzrosty napięcia 7 Krótkie przerwy w zasilaniu (3) 8 Asymetria napięcia 9. Harmoniczne napięcia 10. Interharmoniczne napięcia 11. Przepięcia dorywcze 12. Przepięcia przejściowe 13. Sygnały napięciowe Źródło: I krajowy raport benchmarkingowy.

13

14 Emission (% of limit) 175% 150% 125% 100% 75% 50% 25% 0% Nordex N90 vestas V90 Enercon E Harmonic order Źródło: Math Bollen

15 Emission (% of rated) 1,0% 0,8% 0,6% Nordex N90 vestas V90 Enercon E82 0,4% 0,2% 0,0% Interharmonic order Źródło: Math Bollen

16 Supraharmonics from a 2.5 kw installation Zaburzenia w paśmie khz Źródło: Math Bollen

17 System przesyłowy WN WN 36 MVAR N.O. 36 MVAR 12 SN kv T3 18 MVA T4 18 MVA 12 SNkV 2100 kvar TPS2L 2000 kva TPS6L 2000 kva TPS8L 5000 kva 2,1 Mvar 480 volts 480 volts 4160 volts Other Load nn

18 Porównanie z poziomami kompatybilności Określenie poziomów emisyjności i odporności Diagnostyka i działania profilaktyczne Badania statystyczne Rogóż M.: System oceny jakości energii elektrycznej dla potrzeb kontraktu na dostawę energii i określenia warunków technicznych przyłączenia odbiorników, AGH 2007

19 Źródło: Andrzej Firlit

20 Instrument 1, 2, 3, 6, 7, 8 Instrument 4, 9 Instrument 5 Instrument 10 Szlosek M.: Zastosowanie sieci neuronowych do rozpoznawania zaburzeń elektromagnetycznych i pomiaru ich ilościowych wskaźników, AGH 2008

21 Szlosek M.: Zastosowanie sieci neuronowych do rozpoznawania zaburzeń elektromagnetycznych i pomiaru ich ilościowych wskaźników, AGH 2008

22 Hanzelka Z., Chmielowiec K., Firlit A., Świątek B.: New challanges for voltage quality studies, Przegląd Elektrotechniczny, 89, 6, 2013.

23 Nr rejestratora Współczynnik asymetrii Składowej zerowej [%] Składowej przeciwnej [%] 1-4,19 2 4,18 4,19 3 4,18 4,21 4 5,8 4,05 5 4,19 4,20 Wartość oczekiwana 4,18 4,18 Hanzelka Z., Chmielowiec K., Firlit A., Świątek B.: New challanges for voltage quality studies, Przegląd Elektrotechniczny, 89, 6, 2013.

24 Hanzelka Z., Chmielowiec K., Firlit A., Świątek B.: New challanges for voltage quality studies, Przegląd Elektrotechniczny, 89, 6, 2013.

25 Nr rejestratora. Interval 1 THD U [%] Interval 1 THD U [%] Interval 1 THD U [%] Hanzelka Z., Chmielowiec K., Firlit A., Świątek B.: New challanges for voltage quality studies, Przegląd Elektrotechniczny, 89, 6, 2013.

26 Akredytowane laboratorium do certyfikowania rejestratorów wskaźników jakości dostawy energii elektrycznej

27 Dziękuję za uwagę.