STRATY ENERGII W ELEKTROENERGETYCZNEJ DYSTRYBUCYJNEJ NISKIEGO NAPIĘCIA Z MIKROINSTALACJAMI PROSUMENCKIMI

Transkrypt

1 STRATY ENERGII W ELEKTROENERGETYCZNEJ DYSTRYBUCYJNEJ NISKIEGO NAPIĘCIA Z MIKROINSTALACJAMI PROSUMENCKIMI SIECI Autor: Sławomir Cieślik ("Rynek Energii" - czerwiec 017) Słowa kluczowe: mikrogeneracja, mikroinstalacje prosumenckie, smart-grid, elektroenergetyczne sieci dystrybucyjne Streszczenie. Zaletą generacji rozproszonej w systemach elektroenergetycznych jest zmniejszenie strat energii elektrycznej w tych sieciach. Straty energii w poszczególnych elementach elektroenergetycznej sieci dystrybucyjnej z generacją rozproszoną mogą się zmniejszać lub zwiększać. Istnieje graniczny stan pracy sieci, spowodowany głównie pracą jednostek wytwórczych z przewymiarowaną w stosunku do odbiorników mocą, którego osiągnięcie powoduje zwiększenie sumarycznych strat energii. W artykule scharakteryzowano parametry tego granicznego stanu pracy sieci i wykazano, że idea mikroinstalacji prosumenckich pozwala na osiągnięcie wspomnianej wyżej zalety. 1. WSTĘP Poszukuje się sposobów zarządzania jednostkami wytwórczymi energii elektrycznej w postaci mikroinstalacji prosumenckich, w których pozyskiwana jest energia elektryczna z odnawialnych zasobów energii, w kontekście efektywności energetycznej [6] z wykorzystaniem nowoczesnych systemów akwizycji danych [5] oraz efektywnych i bezpiecznych systemów komunikacji [8]. Artykuł jest kontynuacją analizy zagadnień dotyczących wpływu mikroinstalacji prosumenckich na pracę elektroenergetycznych sieci dystrybucyjnych niskiego napięcia [1-4]. W Polsce wprowadzono ustawowe rozwiązania, które ułatwiają rozwój mikroinstalacji prosumenckich [7]. Ułatwienia mają charakter formalno-prawny i ekonomiczny. Natomiast aspekty techniczne eksploatacji elektroenergetycznych sieci dystrybucyjnych z generacją rozproszoną (mikroinstalacjami prosumenckimi) są przedmiotem badań, których wyniki są publikowane [np.: 3, 9, 10].. Możliwości przyłączania mikroinstalacji do sieci dystrybucyjnych nn, praktycznie bez uzgadniania z operatorem sieci (tylko zgłoszenie), może spowodować problemy z utrzymaniem wartości napięcia w dopuszczalnych granicach. W sieciach dystrybucyjnych nn nie stosowało się wcześniej podobciążeniowej regulacji napięcia. W stacjach transformatorowych SN/nn nie stosuje się podobciążeniowych przełączników zaczepów. Możliwość przyłączania do tych sieci źródeł energii elektrycznej (generacja rozproszona) wymusza zmianę wyobrażenia o ich funkcjonowaniu. W artykule [3] rozpatrzono przykłady wpływu mikroinstalacji na pracę sieci

2 dystrybucyjnej nn, głównie w aspekcie napięciowym. Zmiany wartości skutecznej napięcia w granicach dopuszczalnych przez umowy nie stanowią problemów formalnych. Jednak w wielu przypadkach pojawia się obawa, że odbiorca, obok którego przyłączono mikroinstalację prosumencką ponosi zwiększone koszty za zużywaną energię elektryczną. Wzrost kosztów spowodowany jest właśnie przyłączeniem sąsiedzkiej mikroinstalacji. W artykule [4] zagadnienie to zostało opisane na wybranych przykładach. Zwrócono uwagę na odbiorniki zasilane energoelektronicznymi przetwornicami napięcia i zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych. W pracy [1] przedstawiono model matematyczny przykładowej elektroenergetycznej sieci nn z mikroinstalacjami, który wykorzystano w analizie strat mocy w tej sieci. Przedstawiono analizę strat mocy czynnej w przykładowej sieci niskiego napięcia z mikroinstalacjami przy zastosowaniu różnych sposobów regulacji napięcia. W niniejszym artykule podano przykład, który pokazuje, że straty energii w poszczególnych elementach sieci z generacją rozproszoną mogą się zmniejszać lub zwiększać, powodując zmniejszanie się sumarycznych strat, ale istnieje graniczny stan pracy sieci, po osiągnięciu którego sumaryczne straty energii zwiększają się. W artykule scharakteryzowano parametry tego granicznego stanu pracy sieci.. OPIS PRZYKŁADOWEJ SIECI Na rysunku 1 przedstawiono schemat poglądowy analizowanej sieci dystrybucyjnej nn. Sieć o takim schemacie była już przedmiotem analiz autora w pracach [1, 3]. Głównym punktem zasilania analizowanej sieci jest stacja transformatorowa SN/nn, która przyłączona jest do linii kablowej SN (830 m), wyprowadzonej ze stacji 110/15 kv (GPZ). W stacji transformatorowej SN/nn, z rozdzielni nn wyprowadzone są kable do trzech złączy kablowych: ZK-I, ZK- II oraz ZK-III. W obwodach nn wyprowadzonych ze złączy ZK-I i ZK-III nie ma mikroinstalacji. Natomiast ze złącza ZK-II wyprowadzone są trzy obwody nn: II-1, II- oraz II-3. Zakłada się, że tylko w obwodzie II- będą przyłączane mikroinstalacje. W czarnych kółkach podano numery węzłów rozpatrywanego fragmentu sieci dystrybucyjnej nn. Mikroinstalacje tworzą jednostki wytwórcze niskiego napięcia, które są zainstalowane w węzłach oraz w węźle 0.

3 Rys. 1. Schemat ideowy analizowanej elektroenergetycznej sieci dystrybucyjnej nn [3] 3. SCHEMAT ZASTĘPCZY I MODEL MATEMATYCZNY SIECI Rozpatruje się procesy fizyczne tylko dla jednej fazy, zakładając symetrię układu trójfazowego. Trzeba mieć świadomość, że założenie symetrii obciążeń fazowych w przypadku elektroenergetycznych sieci dystrybucyjnych niskiego napięcia, z praktycznego, ogólnego punktu widzenia jest niewłaściwe. Jednak jako studium przypadku, nawet w celu uzyskania ogólnych wniosków w tym zakresie jest dopuszczalne. Na rysunku przedstawiono schemat zastępczy analizowanej sieci, na podstawie którego opracowano model matematyczny. W tabeli 1 zamieszczono zastosowane w schemacie zastępczym analizowanej sieci symbole oraz ich interpretację fizyczną. " Na podstawie obliczeniowej mocy zwarciowej S kq dla zwarcia trójfazowego na szynach górnego napięcia transformatora w stacji SN/nn oblicza się impedancję zastępczą systemu elektroenergetycznego, przeliczoną na stronę dolnego napięcia transformatora według wzoru cu nq U nlvtr Q " SkQ U nhvtr Z, (1)

4 gdzie: c współczynnik napięciowy do obliczania maksymalnego (c = 1,1) lub minimalnego (c = 1,0) prądu zwarcia; U nq znamionowe napięcie systemu w węźle, dla którego podano obliczeniową moc zwarcia [kv]; U nlvtr znamionowe napięcie uzwojenia dolnego napięcia transformatora [kv]; U nhvtr znamionowe napięcie uzwojenia górnego napięcia transformatora [kv]. Rys.. Schemat zastępczy jednej fazy analizowanej sieci z mikroinstalacjami prosumenckimi W przypadku, gdy znamionowe napięcie systemu w węźle, dla którego podano obliczeniową moc zwarciową jest większe od 35 kv, przyjmuje się X Z (w przeciwnym przypadku, gdy nie są znane wartości rezystancji i reaktancji przyjmuje się RQ 0, 1XQ ). Q Q X oraz Q 0, 995ZQ Parametry gałęzi podłużnej schematu zastępczego transformatora, przeliczone na stronę dolnego napięcia oblicza się ze wzorów: uku Z nlvtr T, 100SnTr ΔPobcU R nlvtr T, () 1000 SnTr

5 X T ZT RT, (3) Z T1 RT jx Z T T, (4) gdzie: u k procentowe napięcie zwarcia, obc S ntr znamionowa moc transformatora [MVA], ΔP straty mocy przy znamionowym prądzie transformatora [kw]. Tabela 1. Symbole i ich znaczenie fizyczne (wszystkie wartości przeliczone na stronę nn) Symbol Znaczenie fizyczne U Q Napięcie zastępczego źródła (górne napięcie w stacji transformatorowej SN/nn, w symulacji przyjęto wartość 15,850 kv) Z Q Zastępcza impedancja systemu elektroenergetycznego, widziana z zacisków górnego napięcia transformatora w stacji SN/nn Z T1, Z T Impedancje gałęzi podłużnej w klasycznym schemacie zastępczym transformatora trójfazowego Z Fe, Z Impedancje gałęzi poprzecznej w klasycznym schemacie zastępczym transformatora trójfazowego, Z Fe = R Fe oraz Z = jx Z 1 Impedancja zastępcza sieci zasilanej ze złącza kablowego ZK-I Z Impedancja zastępcza sieci zasilanej ze złącza kablowego ZK-III Z 1 Impedancja zastępcza sieci zasilanej ze złącza kablowego ZK-II-1 Z Impedancja zastępcza sieci zasilanej ze złącza kablowego ZK-II-3 Z C1Z Impedancja reprezentująca reaktancję pojemnościową wynikającą z zastępczej pojemności kabli w obwodach zasilanych z ZK-I i ZK-III Z C1 Impedancja reprezentująca reaktancję pojemnościową wynikającą z połowy pojemności odcinka kabla pomiędzy węzłami 1 i Impedancja reprezentująca reaktancję pojemnościową wynikającą z połowy pojemności odcinka Z Cx kabla pomiędzy węzłami x 1 i x oraz połowy pojemności odcinka kabla pomiędzy węzłami x i x+1 (gdzie: 1 < x < 0, x liczba całkowita) Z C0 Impedancja reprezentująca reaktancję pojemnościową wynikającą z połowy pojemności odcinka kabla pomiędzy węzłami 19 i 0 Z L1 Impedancja (rezystancja i reaktancja indukcyjna) odcinka kabla pomiędzy węzłami 1 i Z x x+1 Impedancja (rezystancja i reaktancja indukcyjna) odcinka kabla pomiędzy węzłami x i x+1 (gdzie: 1 < x < 0, x liczba całkowita) I k Źródło prądu reprezentujące przyłączoną w węźle nr k jednostkę wytwórczą niskiego napięcia (k = 13, 14, 15, 16, 17, 0) Parametry gałęzi poprzecznej schematu zastępczego transformatora, przeliczone na stronę dolnego napięcia oblicza się ze wzorów: Z Fe nlvtr 1000U RFe, (5) P Fe 100U nlvtr jx j, (6) I0% SnTr 0,01P Fe Z

6 gdzie: I 0% procentowe natężenie prądu stanu jałowego transformatora, ΔP Fe straty mocy w stanie jałowym transformatora [kw]. Model matematyczny analizowanej elektroenergetycznej sieci dystrybucyjnej z mikrogeneracją składa się z układu równań nieliniowych, w tym 1 równań wynikających z klasycznej metody potencjałów węzłowych: U U Q Y 1 11U 1 Z T Z Q Z T1 U U Y 1 11U 1 0 Z L1 Z T U 1 U Y 3 U 0 Z L1 Z U 3 Z 3 Z C3 Z 3 Z 34 U U 4 0 Z 3 Z U13 Z113 Z C13 Z13 Z1314 U 1 U 14 I13 Z 113 Z U U 19 0 I Z190 Z C0 Z 0 Z190 0, (7) oraz z 6 równań opisujących zależności na zespolone moce pozorne: gdzie: PI13 jqi13 U 13 I13 PI14 jqi14 U 14 I14 PI17 jqi17 U 17 I17 PI0 jqi0 U 0 I 0, (8) , Q T1 Fe T Y Z Z Z Z Z Y, Z T Z1 Z C1 Z L1 Z C1Z Z Y. Z L1 Z C Z 3 Z Z 1

7 Przy stałych wartościach: napięcia U Q, impedancji Z Q, impedancji transformatora, impedancji odcinków linii kablowej oraz impedancji odbiorów w określonych węzłach, zadawane są wartości: P Ib i Q Ib (b = 13, 14, 15, 16, 17, 0). Z rozwiązania układu równań, złożonego z (7) i (8) otrzymuje się zespolone wartości napięć we wszystkich 1 węzłach oraz wartości prądów źródłowych I 13 I 17 i I 0. Mając obliczone wartości napięć w poszczególnych węzłach, korzystając z klasycznych wzorów oblicza się wartości mocy czynnej w każdym elemencie rozpatrywanego układu elektrycznego. 4. WYNIKI ANALIZY Przedstawiony w punkcie 3 model matematyczny elektroenergetycznej sieci dystrybucyjnej z mikroinstalacjami prosumenckimi (rys. 1) wykorzystano do badania statycznych stanów pracy tej sieci w dwóch wariantach. Wariant pierwszy polega na analizie określonych wielkości fizycznych przy zmianie mocy tylko jednej jednostki wytwórczej przyłączonej do węzła nr 17 (P N17 = 9,0 kw, ze stałą wartością tg 17 = 0,01). Wariant drugi polega na zmianie mocy, w takim samym stopniu we wszystkich sześciu jednostkach wytwórczych przyłączonych kolejno do węzłów: 13, 14, 15, 16, 17 i 0 (moc znamionowa każdej jednostki wytwórczej jest taka sama P N = 9,0 kw, i stała jest wartość tg = 0,01). Stanem odniesienia jest stan pracy analizowanej sieci bez żadnych jednostek wytwórczych, a moce stacji transformatorowej SN/nn po stronie SN są równe: P = 41 kw, Q = 68,5 kvar i S = 51 kva. Moce w wyprowadzeniu obwodu II- w ZK-II są równe: P 3 = 1,4 kw, Q 3 = 4,3 kvar i S 3 = 1,8 kva. Na rysunku 3 przedstawiono względną statyczną zmianę wartości skutecznych napięć w węzłach analizowanej sieci w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej przyłączonej w węźle 17. Przy wzroście mocy jednostki wytwórczej wzrasta wartość napięć w poszczególnych węzłach sieci. Dla węzłów bliżej rozdzielni nn stacji transformatorowej SN/nn przyrosty wartości są mniejsze niż przyrosty wartości napięć w węzłach na końcu linii. Przyrosty wartości napięć dla węzłów 17, 18, 19 i 0 są takie same, dlatego że od węzła nr 17 nie ma żadnych jednostek wytwórczych, a zatem nie ma relacji dopływu prądu do węzłów z dwóch stron (prąd zawsze płynie od węzła nr 17 w kierunku końca linii) i zależności napięcia w tych węzłach są proporcjonalne. Największa statyczna zmiana napięcia nie przekracza 0,4%. Na rysunku 4 przedstawiono względną statyczną zmianę wartości mocy czynnej SL w poszczególnych odcinkach linii II- wyprowadzonej ze złącza ZK-II w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej w węźle 17.

8 Rys. 3. Względna statyczna zmiana wartości skutecznych napięć w węzłach analizowanej sieci w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej w węźle 17 Rys. 4. Względna statyczna zmiana wartości mocy czynnej P SL w poszczególnych odcinkach linii w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej w węźle 17

9 Ze wzrostem wartości mocy jednostki wytwórczej w odcinkach linii do węzła nr 17 moc czynna się zmniejsza (ujemne wartości względnej zmiany P SL ), co jest spowodowane zmniejszeniem wartości prądów płynących w tych odcinkach na skutek generacji energii w węźle nr 17. Ze wzrostem mocy jednostki moce w odcinkach linii zmniejszają się prawie o 100%. W odcinkach linii od węzła nr 17 następuje wzrost mocy czynnej, ale największa wartość nie przekracza 0,8%. Jeżeli uważnie się przyjrzymy zmianom mocy czynnej w odcinkach linii do węzła nr 17 (rys. 5), to widać, że dla mocy czynnej jednostki przekraczającej 50% wartości znamionowej następuje zmniejszanie się względnej zmiany mocy w odcinku linii (chociaż ciągle jeszcze moc jest mniejsza niż w przypadku stanu odniesienia ). Przy dalszym zwiększaniu mocy jednostki wytwórczej ulegają zmniejszeniu względne zmiany mocy również w kolejnych odcinkach linii, od węzła 13. Rys. 5. Względna statyczna zmiana wartości mocy czynnej P SL w odcinkach linii od węzła nr 1 do węzła nr 17 (powiększenie fragmentu rys. 4) Istnieje zatem określona wartość maksymalnej względnej zmiany mocy w danym odcinku linii i teoretycznie wynosi ona 100% (dla ścisłości należy zaznaczyć, że znak będzie ujemny). Z fizycznego punktu widzenia jest to przypadek, gdy w danym odcinku linii pomiędzy węzłami x i y prąd nie płynie odbiory do węzła x włącznie zasilane są ze stacji transformatorowej SN/nn odbiory od węzła y włącznie zasilane są z jednostki wytwórczej w węźle y. Moc jednostki wytwórczej, przy której wystąpi ta wartość maksymalna jest inna dla każdego odcinka linii. Należy również zauważyć, że przy dalszym zwiększeniu mocy jednostki wytwórczej w węźle nr 17 (na przykład zwiększenie mocy znamionowej jednostki) moc czynna w rozpatrywanych odcinkach linii będzie się zwiększała (dodatnie wartości względnej zmiany mocy P SL ). Do tej pory rozważano moc czynną wydzielającą się w odcinkach linii od węzła nr 1 do węzła nr 0. Suma tych mocy będzie pierwszym składnikiem sumarycznej mocy czynnej strat P S,

10 którą przyjęto do analizy. Drugim składnikiem jest moc czynna elementów transformatora, w postaci sumy mocy czynnej w uzwojeniach transformatora P Cu i mocy czynnej w jego rdzeniu P Fe. Na rysunku 6 przedstawiono względną statyczną zmianę wartości mocy P Cu i P Fe w transformatorze SN/nn w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej w węźle 17. Moc czynna w rdzeniu P Fe transformatora praktycznie nie zmienia się w zależności od zmian mocy jednostki wytwórczej (wartość względnej statycznej zmiany mocy P Fe jest dodatnia i nie przekracza 0,06%). Moc P Fe nieznacznie wzrasta na skutek nieznacznego wzrostu napięcia na zaciskach transformatora. W tym przypadku praktycznie są to wartości zmian równe zero. Rys. 6. Względna statyczna zmiana wartości mocy P Cu i P Fe w transformatorze SN/nn w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej w węźle 17 Rys. 7. Względna statyczna zmiana wartości sumarycznej mocy w odcinkach linii SSL oraz sumarycznej mocy P S w elementach sieci w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej w węźle 17 Moc czynna w uzwojeniach P Cu transformatora (straty obciążeniowe) zmniejsza się ze wzrostem mocy jednostki wytwórczej przyłączonej do węzła nr 17. Generacja energii w tym węźle powoduje, że z systemu pobierana jest mniejsza wartość energii, a zatem zmniejszają się prą-

11 dy płynące przez transformator. Gdy jednostka wytwórcza pracuje z mocą znamionową, to moc czynna w uzwojeniach transformatora jest w analizowanym przypadku prawie o 7% mniejsza niż przy braku jednostki wytwórczej. Na rysunku 7 przedstawiono względną statyczną zmianę wartości sumarycznej mocy w odcinkach linii P SSL (P SSL jest sumą mocy czynnych w odcinkach linii od węzła nr 1 do węzła nr 0) oraz sumarycznej mocy strat P S w elementach sieci (P S = P SSL + P Cu + P Fe ) w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej w węźle 17. W rozpatrywanym przypadku sumaryczna moc czynna strat zmniejsza się wraz ze wzrostem mocy jednostki wytwórczej, o ok. 9% przy mocy znamionowej jednostki wytwórczej. Zmiana wartości mocy czynnej i biernej w polu wyprowadzenia linii II- w ZK-II w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej w węźle 17 przedstawiono na rys. 8. Rys. 8. Wartości mocy czynnej i biernej w polu wyprowadzenia linii II- w ZK-II w zależności od wartości mocy jednostki wytwórczej w węźle 17 W dalszej części artykułu przedstawiono wyniki analizy dla drugiego wariantu pracy elektroenergetycznej sieci dystrybucyjnej z mikroinstalacjami prosumenckimi. Na rysunku 9 przedstawiono względną statyczną zmianę wartości skutecznych napięć w węzłach analizowanej sieci w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych przyłączonych w węzłach: 13, 14, 15, 16, 17 i 0. Przy wzroście mocy jednostek wytwórczych wzrasta wartość napięć w poszczególnych węzłach sieci. Największa statyczna zmiana napięcia nie przekracza,5%.

12 Rys. 9. Względna statyczna zmiana wartości skutecznych napięć w węzłach analizowanej sieci w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych (wariant ) Na rysunku 10 przedstawiono względną statyczną zmianę wartości mocy czynnej SL w poszczególnych odcinkach linii II- wyprowadzonej ze złącza ZK-II w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych. Uzyskane wyniki mogą być komentowane jak w poprzednim wariancie, ale w tym przypadku ewidentnie widać, że przy znaczącej wartości generacji energii wewnątrz rozpatrywanej sieci moc czynna w poszczególnych odcinkach linii znacząco wzrasta. Na rysunku 11 przedstawiono względną statyczną zmianę wartości mocy P Cu i P Fe w transformatorze SN/nn w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych. Moc czynna w rdzeniu P Fe transformatora, podobnie jak poprzednio niewiele się zmienia, ponieważ występuje nieznaczny (poniżej 0,4%) wzrost napięcia na zaciskach transformatora. Moc czynna w uzwojeniach P Cu transformatora (straty obciążeniowe) zmniejsza się ze wzrostem mocy jednostek wytwórczych. Generacja energii w węzłach, w których przyłączone są jednostki wytwórcze powoduje, że z systemu pobierana jest mniejsza wartość energii, a zatem zmniejszają się prądy płynące przez transformator. Gdy jednostki wytwórcze pracują z mocą znamionową, to moc czynna w uzwojeniach transformatora jest w analizowanym przypadku prawie o 36% mniejsza niż przy braku jednostek wytwórczych.

13 Rys. 10. Względna statyczna zmiana wartości mocy czynnej P SL w poszczególnych odcinkach linii w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych (wariant ) Rys. 11. Względna statyczna zmiana wartości mocy P Cu i P Fe w transformatorze SN/nn w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych (wariant )

14 Rys. 1. Względna statyczna zmiana wartości sumarycznej mocy w odcinkach linii P SSL oraz sumarycznej mocy P S w elementach sieci w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych (wariant ) Na rysunku 1 przedstawiono względną statyczną zmianę wartości sumarycznej mocy w odcinkach linii P SSL (P SSL jest sumą mocy czynnych w odcinkach linii od węzła nr 1 do węzła nr 0) oraz sumarycznej mocy strat P S w elementach sieci (P S = P SSL + P Cu + P Fe ) w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych. W rozpatrywanym przypadku (wariant pracy sieci) sumaryczna moc czynna strat zmniejsza się wraz ze wzrostem mocy jednostek wytwórczych, o ok. % przy mocy znamionowej tych jednostek. Rys. 13. Wartości mocy czynnej i biernej w polu wyprowadzenia linii II- w ZK-II w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych (wariant ) Sumaryczna moc strat w poszczególnych odcinkach linii osiąga określoną wartość maksymalną zmiany (wartość ujemna) dla ok. 40% generacji energii w jednostkach wytwórczych, po czym zaczyna się zmniejszać, przechodząc na wartości dodatnie (przy ok. 85% generacji jednostek wytwórczych) zwiększa się przy 100% generacji. Wówczas względna statyczna

15 zmiana wartości sumarycznej mocy w odcinkach linii SSL osiąga wartość ok. 4% w stosunku do stanu sieci bez generacji w jednostkach wytwórczych. Wyjaśnienie takiego stanu pracy sieci nie jest skomplikowane, jeżeli prześledzi się zmiany wartości mocy czynnej i biernej w polu wyprowadzenia linii II- w ZK-II w zależności od wartości mocy jednostek wytwórczych, które przedstawiono na rys. 13. LITERATURA [1] Cieślik S.: Analiza symulacyjna strat mocy czynnej w elektroenergetycznej sieci niskiego napięcia z mikroinstalacjami z podobciążeniową regulacją napięcia. Poznan University of Technology Academic Journals Electrical Engineering, No. 8, 015, pp [] Cieślik S: Mikroinstalacje prosumenckie w Polsce korzyści i zagrożenia. Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, Nr 45, 015, str Przedruk: INPE, Nr (Rok XXI), listopad-grudzień 015, str [3] Cieślik S.: Regulacja napięcia w sieciach dystrybucyjnych nn z mikroinstalacjami. Materiały XVII Sympozjum Współczesne urządzenia oraz usługi elektroenergetyczne, telekomunikacyjne i informatyczne, Poznań, 014, str Przedruk: INPE, Nr 189 (Rok XXI), czerwiec 015, str [4] Cieślik S.: Wpływ zmiany napięcia w sieciach dystrybucyjnych niskiego napięcia na zużycie energii elektrycznej. Materiały XVIII Sympozjum Współczesne urządzenia oraz usługi elektroenergetyczne, telekomunikacyjne i informatyczne, Poznań, 015, str [5] Drechny M., Bieliński K.: Koncepcja zintegrowanego systemu akwizycji danych o obiektach na terenie Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego. Rynek Energii Nr 4, 010, str [6] Dołęga W.: Efektywność energetyczna w aspekcie bezpieczeństwa dostaw energii i bezpieczeństwa ekologicznego. Rynek Energii, Nr, 014, str [7] Ustawa z dnia 0 lutego 015 r. o odnawialnych źródłach energii. Dz. U. z 015 r., poz. 478, z późn. zm.

16 [8] Kiedrowski P.: Toward More Efficient and More Secure Last Mile Smart Metering and Smart lighting Communication System with the Use of PLC/RF Hybrid Technology. International Journal of Distributed Sensor Networks, DOI: /015/67596, 015. [9] Sikorski T., Rezmer J., Kostyła P.: Wpływ mikroinstalacji na parametry jakości energii elektrycznej w punkcie przyłączenia. ElektroInfo, Nr 1, 015, str [10] Sobierajski M., Rojewski W.: Kryteria przyłączania OZE do sieci nn. Materiały VI Konferencji Przyłączanie i Współpraca OZE z Systemem Elektroenergetycznym, Warszawa, 014, str ENERGY LOSSES IN THE LV POWER NETWORK WITH PROSUMER MICROINSTALLATIONS Key words: microgeneration, prosumer microinstallations, smart-grid, LV power network, distributed generation Summary. The advantage of distributed generation in power systems is the reduction of electric power losses in these systems. Power loss in particular elements of power distribution network with distributed generation may decrease or increase. There is a borderline state of system operation, caused by the work of generating units with oversized power in comparison to receivers. Achieving this state leads to reduction of total energy loss. In the article author characterizes the parameters of this borderline state of system operation and prove that the idea of prosumer microinstallations allows to achieve aforementioned advantages. Sławomir Cieślik, dr hab. inż., profesor nadzwyczajny w Instytucie Inżynierii Elektrycznej na Uniwersytecie Technologiczno-Przyrodniczym w Bydgoszczy. Jego zainteresowania naukowe dotyczą modelowania matematycznego i symulacji komputerowej złożonych układów elektromechanicznych i elektroenergetycznych, w tym symulatorów cyfrowych układów elektroenergetycznych pracujących w czasie rzeczywistym z realnymi obiektami technicznymi (np. regulatory cyfrowe) oraz zagadnień funkcjonowania systemów elektroenergetycznych, szczególnie z generacją rozproszoną. Autor i współautor ponad 10 artykułów i referatów naukowych oraz 3 monografii naukowych. Jest autorem lub konsultantem ponad 350 opracowań związanych z przyłączaniem jednostek wytwórczych do systemu elektroenergetycznego. slavcies@utp.edu.pl