RWE Stoen Operator Sp. z o.o.

Transkrypt

1 RWE toe Operator p. z o.o. Kryteria ocey możliwości przyłączeia oraz wymagaia techicze dla mikroistalacji i małych istalacji przyłączaych do sieci dystrybucyjej iskiego apięcia RWE toe Operator p. z o.o. Dokumet został opracoway zgodie z wymagaiami pkt. 7 Załączika r 1 do IRiED RWE toe Operator Dokumet zatwierdzoy Uchwałą Zarządu RWE toe Operator z mocą obowiązującą od r. Warszawa, listopad 014 r. 1

2 Kryteria przyłączaia oraz wymagaia techicze dla mikroistalacji i małych istalacji przyłączaych do sieci dystrybucyjej iskiego apięcia. Niiejsze opracowaie jest sytetyczym przedstawieiem ajważiejszych zagadień związaych z kryteriami przyłączeia oraz wymagaiami techiczymi dla mikroistalacji i małych istalacji przyłączaych do sieci dystrybucyjej iskiego apięcia. Dokumet ma zastosowaie a etapie plaowaia, budowy i uruchamiaia geeracji OZE przyłączaej do sieci iskiego apięcia. Przedstawioe treści uwzględiają obowiązujące krajowe regulacje prawe, ormy i przepisy brażowe, a także podobe rozstrzygięcia i doświadczeia iych krajów europejskich. 1. Defiicje charakterystyka współczyika mocy cosφ=f(p) zadaa przez operatora charakterystyka zmia współczyika mocy jedostki geeracji w zależości od poziomu mocy wytwarzaej cosφ=f(p). Charakterystyka stosowaa przy reżimie pracy ze zmieym współczyikiem mocy, ie ma zastosowaia przy pracy z ustaloym współczyikiem mocy. impedacja zwarciowa sieci w pukcie przyłączeia systemu geeracji Z =R +jx suma impedacji liii od trasformatora do miejsca przyłączeia i impedacji trasformatora oraz impedacji ekwiwaletu systemu. Moduł impedacji w pukcie przyłączeia związay jest z mocą zwarciową w pukcie przyłączeia i kwadratem apięcia zamioowego w pukcie przyłączaia: U 3U I Z, harmoicza apięcia apięcie siusoidale o częstotliwości rówej całkowitej krotości częstotliwości podstawowej apięcia zasilającego. Harmoicze mogą być określae idywidualie, przez ich względą wartość u h stosuku wartości skuteczych daej harmoiczej U h do apięcia składowej podstawowej U 1, gdzie h jest rzędem harmoiczej i łączie przez całkowity współczyik odkształceia THD. istalacja odbiorcy istalacja elektrycza w rozumieiu zapisu w Rozporządzeiu MWiA z dia 16 sierpia 1999 r. w sprawie waruków techiczych użytkowaia budyków mieszkalych za wyjątkiem urządzeń pomiarowych, wszystkie aparaty poiżej puktu dostarczaia eergii, służące do zasilaia użytkowików sieci iterharmoicza apięcia apięcie siusoidale o częstotliwości zawartej pomiędzy harmoiczymi, tj. częstotliwości ie będącej całkowitą krotością częstotliwości składowej podstawowej jedostka geeracji lub mikrogeerator Z R X Z U X arcta R

3 pojedyczy geerator eergii elektryczej, w przypadku źródeł PV moduły PV razem z iwerterem maksymala moc czya jedostki geeracji P Emax (osiągala moc czya jedostki) ajwiększa wartość osiągalej trwale (w czasie co ajmiej 10 mi) mocy czyej jedostki geeracji maksymala moc pozora jedostki geeracji Emax (osiągala moc pozora jedostki) ajwiększa wartość osiągalej trwale (w czasie co ajmiej 10 mi) mocy pozorej jedostki geeracji wyikająca z ilorazu maksymalej mocy czyej jedostki i współczyika mocy wskazaego przez OD PE max E max cos mała istalacja odawiale źródło eergii, o łączej mocy zaistalowaej elektryczej większej iż 40 kw i ie większej iż 00 kw, przyłączoe do sieci elektroeergetyczej o apięciu zamioowym iższym iż 110 miejsce dostarczaia eergii elektryczej pukt w sieci, do którego przedsiębiorstwo eergetycze dostarcza eergię elektryczą, określoy w umowie o przyłączeie do sieci migotaie światła (flicker) wrażeie iestabilości postrzegaia wzrokowego spowodowae przez bodziec świetly, którego lumiacja lub rozkład spektraly zmieia się w czasie mikroistalacja odawiale źródło eergii, o łączej mocy zaistalowaej elektryczej ie większej iż 40 kw, przyłączoe do sieci elektroeergetyczej o apięciu zamioowym iższym iż 110 moc zwarciowa systemu kq moc zwarciowa a szyach rozdzieli N w GPZ bez udziału geeracji po stroie N moc zwarciowa w pukcie przyłączeia systemu geeracji moc zwarciowa w fizyczym pukcie przyłączeia (PCC), która jest miarodaja do ocey wpływu przyłączeia systemu geeracji a pracę sieci szybka zmiaa apięcia ΔU max pojedycza szybka zmiaa wartości skuteczej apięcia pomiędzy dwoma kolejymi jego poziomami, które utrzymują się przez skończoy, lecz ieokreśloy przedział czasu apięcie zamioowe sieci U wartość skutecza apięcia jedofazowego 30 V lub trójfazowego 30/400 V odawiale źródło eergii źródło wykorzystujące w procesie przetwarzaia eergię wiatru, promieiowaia słoeczego, aerotermalą, geotermalą, hydrotermalą, fal prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz eergię pozyskiwaą z biomasy, biogazu pochodzącego ze składowisk odpadów, a także biogazu powstałego w procesach odprowadzaia lub oczyszczaia ścieków albo rozkładu składowaych szczątków rośliych i zwierzęcych 3

4 powola zmiaa apięcia ΔU a zwiększeie lub zmiejszeie się średiej 10-miutowej wartości skuteczej apięcia zwykle spowodowae zmiaami obciążeia w sieci lub zmiaami geeracji przyłączoej do tej sieci. W przypadku powolej zmiay apięcia, wyrażoej w procetach wartości zamioowej używa się małych liter Δu a : ΔU a Δua 100% U przyłącze odciek lub elemet sieci służący do połączeia urządzeń, istalacji lub sieci odbiorcy o wymagaej przez iego mocy przyłączeiowej z siecią przedsiębiorstwa eergetyczego pukt przyłączeia pukt w sieci, w którym przyłącze łączy się z siecią pukt przyłączeia systemu geeracji wchodzącego w skład mikroistalacji lub małej istalacji (PCC) pukt w sieci bray pod uwagę przy oceie możliwości przyłączeia systemu geeracji złącze lub iy pukt w sieci N wskazay przez przedsiębiorstwo eergetycze. uciążliwość migotaia światła poziom dyskomfortu spowodoway migotaiem światła, wyzaczoy metodą pomiarową migotaia i określoy za pomocą astępujących wielkości: wskaźik krótkookresowego migotaia światła (P st ), mierzoy przez 10 miut wskaźik długookresowego migotaia światła (P lt ), obliczoy z sekwecji 1 kolejych wartości P st występujących w okresie dwóch godzi współczyik mocy cosφ cosius przesuięcia fazowego pomiędzy składową podstawową (pierwszą harmoiczą) prądu fazowego oraz apięcia fazowego (tzw. DPF displacemet power factor). Jeśli podczas wytwarzaia mocy czyej wytwarzaa jest moc biera o charakterze idukcyjym, współczyik mocy ma charakter idukcyjy (cosφ id ). Jeżeli podczas wytwarzaia mocy czyej wytwarzaa jest moc biera o charakterze pojemościowym współczyik mocy ma charakter pojemościowy (cosφ poj ). Wartość współczyika mocy zadawaa jest przez operatora systemu dystrybucyjego (cosφ=cosφ zaday ). Dopuszcza się pracę ze zmieym współczyikiem mocy z zadaą przez operatora charakterystyką współczyika mocy cosφ(p) zmiaa apięcia zwiększeie lub zmiejszeie się skuteczej wartości apięcia z rozróżieiem powolej i agłej zmiay apięcia. układ zabezpieczeiowy N zespół zabezpieczeń staowiący komplety układ zabezpieczeń elektroeergetyczych od admierych zmia apięcia i częstotliwości w sieci dla jedostki lub jedostek geeracji. W skład układu zabezpieczeiowego N wchodzą: zabezpieczeie od wzrostu apięcia 1-go stopia, oz. U>; zabezpieczeie od wzrostu apięcia -go stopia, oz. U>>; zabezpieczeie od obiżki apięcia, oz. U<; zabezpieczeie od wzrostu częstotliwości, oz. f>; 4

5 zabezpieczeie od obiżki częstotliwości, oz. f<; zabezpieczeie od utraty połączeia z siecią (częstotliwościowe lub wektorowe), oz LOM. Układ zabezpieczeiowy N jest własością właściciela mikroistalacji i powiie być istaloway jak ajbliżej jedostki geeracji. zespół wyłączikowy ZW zespół złożoy z dwóch elektryczych szeregowo połączoych łączików (stycziki, wyłącziki). Zespół wyłączikowy ZW staowi elemet wykoawczy dla sygałów sterujących wychodzących z układu N. Zespół ZW jest własością właściciela mikroistalacji. Układ zabezpieczeiowy N i zespół wyłączikowy ZW mogą być zitegrowae w jedym urządzeiu. Wymagaia techicze dla mikroistalacji i małych istalacji przyłączaych do sieci dystrybucyjej iskiego apięcia a) źródło wytwórcze powio posiadać certyfikat (świadectwo) zgodości z ormami: PN-EN :011 (dotyczy źródeł o prądzie zamioowym 16A), PN-EN :007 (dotyczy źródeł o prądzie zamioowym 16A), PN-EN 50438(dotyczy źródeł o prądzie zamioowym 16A), PN-EN :004 (dotyczy źródeł o prądzie zamioowym >16A i 75A), PN-EN :01 (dotyczy źródeł o prądzie zamioowym >16A i 75A), i aktualymi dyrektywami Parlametu Europejskiego i Rady: dyrektywą iskoapięciową LDV (aktualie 006/95/WE) dyrektywą kompatybilości elektromagetyczej (aktualie 004/108/WE); b) źródło wytwórcze o prądzie zamioowym >75A powio posiadać wyciąg ze sprawozdaia jakości eergii elektryczej wytworzoej przez dae źródło, c) źródło wytwórcze przyłączoe przez falowik powio posiadać możliwość regulacji geeracji mocy czyej w astępującym zakresie częstotliwości: f = 47,5 50, Hz - możliwość pracy trwałej z maksymalą mocą czyą osiągalą dla daych waruków środowiskowych (asłoeczieie, siła wiatru), f = 50, 51,5 Hz wszystkie regulowae jedostki geeracji powiy redukować (przy wzroście częstotliwości) lub zwiększać (przy zmiejszaiu się częstotliwości) moc czyą P M z szybkością 40% P M (P M - moc czya wytwarzaa w momecie przekroczeia częstotliwości sieciowej 50, Hz) a każdy Hz astępego wzrostu częstotliwości. Nieregulowae jedostki geeracji powiy zostać wyłączoe. f < 47,5 Hz i f > 5 Hz wyłączeie z sieci. Wyłączeie jedostki geeracji wskutek przekroczeia dopuszczalej częstotliwości powio astępować z czasem ie przekraczającym 1 s. 5

6 P / P M ( 50. [ Hz ], PM [ W ]) Ograiczeie wytwarzaia mocy czyej? P = 40 % P M / Hz f [ Hz ] Rys. 1. Wymagaa charakterystyka P=f(f) wytwarzaia mocy czyej mikroistalacji i małej istalacji podczas zmia częstotliwości w sieci dystrybucyjej N d) źródło wytwórcze przyłączoe przez falowik powio posiadać możliwość regulacji geeracji mocy bierej według stadardowej charakterystyki cosφ=f(p). tadardowe charakterystyki cosφ=f(p) przedstawiają Rys. i 3. W zakresie od 0% do 50% mocy czyej osiągalej mikroistalacja lub mała istalacja pracuje jako źródło tylko mocy czyej tj. przy cosφ=1 tj. φ=0 o. cosfi Q / P Emax P > 0 wytwarzaie mocy czyej Q > 0 wytwarzaie mocy bierej id cosfi id = ; tgfi = fi id = o P / P Emax poj cosfi poj = ; tgfi = o fi poj =- 18,8. P > 0 wytwarzaie mocy czyej Q < 0 pobór mocy bierej Rys.. tadardowa charakterystyka cosφ(p) dla źródeł o mocach osiągalych P Emax od 3,68 kw do 13,8 kw 6

7 cosfi Q/P Emax P> 0 wytwarzaie mocy czyej Q> 0 wytwarzaie mocy bierej 0.9id cosfiid=0.9; tgfi=0. 48 fi id=5.8 o P/P Emax 0.9poj cosfipoj=0.9; tgfi= fipoj = - 5,8 o P> 0 wytwarzaie mocy czyej Q< 0 pobór mocy bierej Rys. 3. tadardowa charakterystyka cosφ(p) dla źródeł o mocach osiągalych P Emax powyżej 13,8kW Dopuszcza się pracę źródła wytwórczego w dwóch trybach: pracę ze stałym (zadaym) współczyikiem mocy cosφ, pracę ze zmieym współczyikiem mocy, w zależości od produkcji mocy czyej a podstawie stadardowej lub zadaej przez operatora charakterystyki cosφ=f(p); e) źródło wytwórcze o mocy maksymalej powyżej 100 kw powiy być zdole do zdalej redukcji mocy czyej z krokiem ie większym iż 10% mocy maksymalej do wartości arzucoej przez OD; f) źródło wytwórcze (lub zespół źródeł wytwórczych) powio być wyposażoe w układ zabezpieczeń N (ad- i podapięciowych, ad- i podczęstotliwościowych): jeśli Amax 40 kw to powiie być zastosoway układ zabezpieczeń cetraly lub idywidualy dla każdego źródła (p. zitegroway z iwerterem), jeśli Amax > 40 kw to powiie być zastosoway układ zabezpieczeń cetraly, wspóly dla wszystkich źródeł przyłączoych do tego samego puktu w sieci. 3. Wymagaia techicze dla mikroistalacji i małych istalacji przyłączaych do sieci dystrybucyjej iskiego apięcia - w zakresie sterowaia i zabezpieczeń: 3.1. Wymagaia w zakresie układu zabezpieczeiowego N. a) Nastawieia fukcji zabezpieczeiowych układu N. Wymaga się, aby układ zabezpieczeiowy N miał zaimplemetowae zawarte w tabeli r 1 astawy poszczególych fukcji zabezpieczeiowych. 7

8 OD może akazać zmiay astawy pierwszego stopia adapięciowego (U>) jeśli astawa ta, w zastosowaym układzie N, jest regulowaa. W takim przypadku powia istieć możliwość ochroy tej astawy hasłem. Tabela r 1. Nastawy układu zabezpieczeiowego N Fukcja zabezpieczeia U LN U LL Wymagae astawieie * ) U< 0,8 U 184,0 V < 100 ms U> 1,1 U 53,0 V < 100 ms **) U>> 1,15 U 64,0 V < 100 ms U< 0,8 U 30,0 V < 100 ms U> 1,1 U 440,0 V < 100 ms **) U>> 1,15 U 460,0 V < 100 ms f< 47,5 Hz < 100 ms f> 51,5 Hz < 100 ms * ) czas < 100 ms wyika z założeia, że łączy czas wyłączeia dla obydwu elemetów N i zespołu wyłączikowego ZW ie może przekraczać 00 ms i że czas własy ZW jest rówy także 100 ms. Jeśli faktyczy czasy działaia ZW jest p. 50 ms, to astawa zabezpieczeia może wyosić 150 ms. **) Zabezpieczeie reaguje a wartość średiej 10-miutowej, która obliczaa jest ciągle, a podstawie szeregu pomiarów wykoywaych co 3 sekudy. b) Układ zabezpieczeiowy N powiie być tak zaprojektoway, aby łączy czas wyłączeia jedostek geeracji przez zespół wyłączikowy ZW ie przekraczał 00 ms. Wlicza się do tego czas własy działaia układu zabezpieczeiowego N, zespołu wyłączikowego oraz astawioej zwłoki fukcji zabezpieczeiowej. c) Wartość rozruchowa pierwszego stopia zabezpieczeia adapięciowego U> (jako kryterium działaia fukcji zabezpieczeiowej powia być mierzoa z średiej 10- miutowej wyliczaej a podstawie szeregu pomiarów wykoywaych co 3 sekudy. d) Wymaga się, aby układ zabezpieczeiowy N posiadał certyfikat który powiie zawierać wyszczególioe wszystkie jego fukcje i astawy oraz potwierdzeie zgodości z ormami. e) Utrata apięcia pomociczego zasilającego cetrale zabezpieczeie N lub sterowaia zitegrowaym zabezpieczeiem N powia prowadzić do atychmiastowego zadziałaia zespołu wyłączającego ZW. f) Fukcje zabezpieczeiowe zitegrowaego N muszą być zachowae awet w razie błędego działaia systemu sterowaia iwerterem. g) Cetraly układ N powiie być umieszczoy jako iezależy aparat w sąsiedztwie cetralego paelu pomiarowego. Układ N powiie być przystosoway do zaplombowaia lub wprowadzeia hasła zabezpieczającego. h) Wymaga się, aby cetraly układ N pozwalał a wykoaie testu wyłączeia w celu sprawdzeia działaia układu N ZW. W tym celu układ N powiie posiadać przycisk, którego uruchomieie powio wyzwolić wyłącziki w ZW. Zadziałaie zespołu wyłączikowego powio być wizualizowae a wyłączikach. 8

9 i) Zitegroway układ zabezpieczeiowy N powiie działać a zitegroway (z iwerterem) zespół wyłączikowy ZW. j) Układ zabezpieczeiowy N powiie posiadać pamięć wprowadzaych zmia umożliwiający odtworzeie dokoaych zmia zaczikiem czasu. 3.. Wymagaia w zakresie układu zespołu wyłączikowego ZW. a) Zespół wyłączikowy powiie być wyposażoy w dwa połączoe szeregowo elektrycze łącziki (p. stycziki, wyłącziki mocy). b) Zespół wyłączikowy powiie steroway przez układ zabezpieczeiowy N i uruchamiay automatyczie po spełieiu przyajmiej jedego kryterium działaia zabezpieczeia. Obydwa elemety mechaiczego zespołu wyłączikowego powiy działać jako urządzeia powodujące przerwę galwaiczą. c) Dla jedostek geeracji z iwerterem, w systemach geeracji o łączej mocy P Amax 40 kw, zespół wyłączikowy może być zawarty w iwerterze. d) W celu zapewieia widoczej przerwy galwaiczej, iezbędej podczas prac serwisowych wymagay jest dodatkowy łączik mechaiczy, p. wyłączik bezpieczeństwa, staowiący część zespołu wyłączikowego. e) Dla systemów geeracji o mocy P Amax 40 kw zabezpieczeie apięciowe powio kotrolować wszystkie trzy apięcia fazowe. f) Dla systemów geeracji o mocy P Amax > 40 kw zabezpieczeie apięciowe powio być trójfazowe i powio mierzyć trzy apięcia fazowe i trzy apięcia międzyfazowe (apięcia międzyfazowe mogą być też określae a podstawie apięć fazowych). Wymagay zapis w pamięci zabezpieczeia wartości 6 apięć. g) Zabezpieczeia ad- i podapięciowe powiy działać przy przekroczeiu astawioego progu przez co ajmiej jedo z mierzoych apięć. h) Układ zabezpieczeiowy N powiie umożliwić odczytaie astawioych wartości dla poszczególych fukcji oraz raportów z pięciu ostatich zakłóceń. Przerwa w zasilaiu trwająca 3 s lub dłużej ie powia powodować utraty zapisu daych raportu. Odczyt powiie być możliwy bezpośredio z cetralego układu zabezpieczeiowego N, bez potrzeby stosowaia dodatkowych arzędzi, p. wyświetlacza. Dla zitegrowaego układu N odczyt może być dokoyway poprzez specjaly iterfejs daych. i) Dopuszcza się zastosowaie zitegrowaych zespołów wyłączikowych w połączeiu z cetralym układem zabezpieczeiowym N. j) Łącziki w zespole wyłączikowym ZW muszą mieć odpowiedią zdolość łączeiową, dostosowaą do maksymalego prądu bezpieczików od stroy sieci dystrybucyjej lub maksymalego prądu systemu geeracji. k) Zdolość łączeiową muszą mieć obydwa szeregowe łącziki iezależie jede od drugiego. l) Przyajmiej jede łączik powiie działać jako wyłączik mocy lub styczik i być odpowiedi dla przepięć kategorii. Drugi łączik może być zrealizoway jako elektroiczy. m) Dla jedostek geeracji wyposażoych w iwerter, zespół wyłączikowy powiie być zawarty w iwerterze od stroy sieci. 9

10 ) Zwarcie w iwerterze ie powio zagrażać fukcji zespołu wyłączającego. o) Zespół wyłączikowy ZW powiie być odpory a przepływ prądu zwarciowego w miejscu jego istalacji Wykrywaie pracy wyspowej systemu geeracji. Wykrycie pracy wyspowej systemu geeracji powio skutkować wyłączeiem zespołu wyłączikowego ZW przez układ zabezpieczeiowy N w czasie ie dłuższym iż 5 sekud. Zbiorcze zestawieie wymagań dla systemów geeracji w zależości o zaistalowaej mocy przedstawioo w Tabeli. Tabela r. Zbiorcze zestawieie wymagaia dla systemów geeracji w zależości od zaistalowaej mocy. P Amax kw 3,16 4,6 13,8 > 13,8 > 100 > mikroist. mikroist. mikroist. mikroist. mała ist. mała ist. Zdale sterowaie mocą czyą przez OD NIE TAK Automatycza redukcja mocy czyej przy f >50, Hz wg zadaej charakterystyki TAK P(f) Regulacja mocy bierej według zadaej charakterystyki cos (P) (powyżej 0%P Amax ) Układ zabezpieczeń N: komplet zabezpieczeń adi podapięciowych, adi podczęstotliwościowych oraz od utraty połączeia z systemem posób przyłączeia Nie TAK TAK cos w przedz. od 0,95poj do 0,95id lub cos zaday przez OD z przedziału od 0,95poj do 0,95id lub cos zaday przez OD z przedziału od 0,90poj do 0,90id Zitegroway z iwerterem lub cetraly dla P Amax 40 kw 1-fazowo lub 3-fazowo Cetraly dla P Amax >40 kw 3-fazowo z maksymala różicą w poszczególych fazach do 4,6 kw 4. Kryteria przyłączaia mikroistalacji i małych istalacji do sieci dystrybucyjej iskiego apięcia Decyzja o przyłączeiu mikroistalacji bądź małej istalacji do sieci elektroeergetyczej N wymaga ocey szeregu parametrów odwzorowujących wpływ źródeł eergii a waruki pracy sieci. Istotą jest sprawdzeie, czy praca rozważaego źródła ie spowoduje przekroczeia dopuszczalego poziomu wskaźików jakości eergii czy też przeciążeia elemetów układu sieciowego. Przeprowadzeie ocey możliwości przyłączeia wymaga zebraia szeregu daych i iformacji o warukach sieciowych w plaowaym pukcie przyłączeia mikroistalacji lub małej istalacji oraz daych jedostek geeracji. Parametry zwarciowe sieci w pukcie przyłączeia charakteryzują: 10

11 moc zwarciowa w pukcie przyłączeia, wyzaczoa bez udziału rozważaej geeracji, impedacja zwarciowa sieci w pukcie przyłączeia Z = R +jx, argumet impedacji zwarciowej sieci w pukcie przyłączeia ψ k,. Pomiędzy parametrami sieci w pukcie przyłączeia systemu geeracji występują zależości: Z X R X ; arcta R U 3U I Z Z U Podstawowe parametry źródła wchodzącego w skład mikroistalacji lub małej istalacji obejmują astępujące wielkości: maksymala (osiągala) moc pozora jedostki geeracji Emax oraz systemu geeracji Amax, maksymala (osiągala) moc czya jedostki geeracji P Emax oraz systemu geeracji P Amax, współczyik mocy cosφ z podaiem charakteru cosφ id lub cosφ poj : PE max PE max E max lub E max cos cos Amax id PAmax cos id charakterystyka współczyika mocy cosφ(p), współczyik rozruchu jedostki geeracji k wyikający ze stosuku prądu rozruchowego jedostki geeracji I ae do jej prądu zamioowego I re IaE k I lub re Amax ipoj PAmax cos ipoj Ocea wpływu przyłączeia systemu geeracji a pracę sieci N polega a wyzaczeiu i porówaiu z dopuszczalymi wartościami astępujących wskaźików: zmiay apięcia ΔU a, (Δu a w procetach) agłe zmiay apięcia ΔU max, (Δu max w procetach) migotaie światła P st, P lt harmoicze i iterharmoicze asymetria apięcia k u zakłóceia komutacyje d kom zakłóceia trasmisji sygałów maksymale prądy zwarciowe Odchyleie i zmiaa poziomu apięcia Według ormy PN-EN 50160:010, w ormalych warukach pracy apięcia zasilające w sieci iskiego apięcia powiy mieścić się w przedziale U 10%. Różica między wartością aktualą apięcia i zamioową jest odchyleiem apięcia i ie powio oo przekraczać wartości 10%U. Zmiaa obciążeia w sieci powoduje zmiaę (zwiększeie lub zmiejszeie) wartości apięcia. Podobe skutki wywołuje praca źródeł eergii przyłączoych do sieci. Zgodie z ormą PN-EN

12 3-3:011 (dla odbiorików o fazowym prądzie 16 A) i PN-EN :004 (dla odbiorików o fazowym prądzie 75 A) ustaloa względa zmiaa apięcia wywołaa pracą tych odbiorików ie powia przekraczać 3,3%. Biorąc powyższe pod uwagę, przyjmuje się, że dla ormalego układu pracy sieci zmiaa poziomu apięcia spowodowaa pracą wszystkich jedostek wytwórczych w sieci N ie powia przekroczyć w żadym z puktów tej sieci, w tym w rozpatrywaym pukcie przyłączeia mikroistalacji lub małej istalacji, 3% poziomu apięcia bez geeracji. Zmiaę apięcia odosi się do apięcia zamioowego. Δu a% 3% W przypadku przybliżoej ocey wpływu a poziom apięć w sieci N więcej iż jedej mikroistalacji lub małej istalacji dopuszczale jest zastosowaia metody superpozycji. Wpływ wielu mikroistalacji lub małych istalacji a poziom apięcia w puktach ich przyłączeia określa się wtedy poprzez algebraicze (tj. ze zakiem) sumowaie zmia apięcia powodowaych pracą poszczególych mikroistalacji lub małych istalacji. W określeiu tych zmia apięcia ależy uwzględić charakter geeracji tz. cosφ idukcyjy cosφ id lub pojemościowy cosφ poj mikroistalacji lub małych istalacji. Zmiaa apięcia w pukcie przyłączeia systemu geeracji PCC zależy od mocy zwarciowej w tym pukcie. W obliczeiach przybliżoych pomija się impedację przyłącza i wtedy do obliczeń bierze się zastępczą impedację zwarciową a początku przyłącza Z =R +jx. Z W przypadku pracy mikroistalacji lub małej istalacji o rozważaej mocy osiągalej Emax ze współczyikiem mocy o charakterze idukcyjym cosφ id (mikroistalacja lub mała istalacja oddaje moc bierą idukcyją do sieci) moża wyzaczyć zmiaę apięcia w obliczeiowym pukcie przyłączeia Δu a ze wzoru: Δu a Emax (R cos id U X si id ) 100% W przypadku pracy mikroistalacji lub małej istalacji o rozważaej mocy osiągalej Emax ze współczyikiem mocy o charakterze pojemościowym cosφ poj (mikroistalacja lub mała istalacja wprowadza do sieci moc bierą o charakterze pojemościowym) zmiaa apięcia w obliczeiowym pukcie przyłączeia Δu a określoa jest wtedy wzorem: Δu a R Emax X (R ; cos poj U X X arcta R si poj ) 100% Praca źródła w trybie produkcji tylko mocy czyej tj. ze stałym współczyikiem mocy cosφ=1 tj. φ=0 o powoduje podwyższeie apięcia w obliczeiowym pukcie przyłączeia o wartość: (R ) Δu Emax a 100% U 1

13 4.. Wahaia apięcia Zjawisko wahań apięcia, agłych zmia apięcia, związae jest główie z operacjami łączeiowymi. Przy odpowiedim asileiu i częstości tych zjawisk może dojść do zjawiska migotaia światła. Wahaia apięcia w pukcie przyłączeia systemu geeracji PCC spowodowae operacjami łączeiowymi mikroistalacji lub małej istalacji w ormalych warukach pracy sieci ie powiy przekroczyć 3% apięcia zamioowego U w pukcie przyłączeia. Δu max 3% Przy czym wartość ta ie może występować częściej iż raz a 10 miut. Do obliczaia wahań apięcia wykorzystuje się astępujące wielkości: - moc zwarciową w miejscu przyłączeia jedostki wytwórczej. W przypadku braku dokładych daych o przyłączu moża wykorzystać moc zwarciową a początku przyłącza. Emax osiągalą moc pozorą jedostki geeracji. I ae - prąd rozruchowy jedostki geeracji. I re - zamioowy prąd ciągły jedostki geeracji. k współczyik rozruchu. Możliwe jest oszacowaie wpływu jedostki geeracji o zadaym charakterze rozruchu a agłe zmiay apięcia w pukcie przyłączeia systemu geeracji PCC a podstawie wyrażeia: E max Δumax k 100% 3% lub 100k 3 ke max Gdzie: k I I ae re - prąd rozruchowy. Jeśli współczyik k ie jest wyzaczay a podstawie dokładych daych jedostki geeracji, to moża przyjąć wartości referecyje: k=1, dla jedostek geeracji przyłączaych przez iwerter, jak p. układy fotowoltaicze, k=1, dla geeratorów sychroiczych, k=4 dla geeratorów asychroiczych włączaych do sieci po doprowadzeiu do % prędkości sychroiczej, k=8 dla geeratorów asychroiczych z rozruchem silikowym (włączaych do sieci jako silik). Korzystając z defiicji współczyika zwarciowego w pukcie przyłączeia systemu geeracji R, jako ilorazu mocy zwarciowej w miejscu przyłączeia do mocy osiągalej urządzeia, który dla urządzeń 3-fazowych symetryczych wyosi: R, E max moża wyrazić wzór a szybkie zmiay apięcia z wykorzystaiem współczyika zwarciowego 13

14 Δu max E max 100% 1 R 100% 3% tąd R E max 100k 3 W tabeli 3 zamieszczoo wartości współczyika zwarciowego R wymagae dla jedostek geeracji różego typu (o różym współczyiku rozruch k) w celu utrzymaia agłych zmia apięci a poziomie dopuszczalym. Tab.3 Wymagae wartości współczyika zwarciowego R dla jedostek geeracji różego typu ( o różym współczyiku rozruch k). R k Uwagi Dla 33, ,6 133,3 66,6 u max 3% E max Dla: u max 5% 4.3. Migotaie światła Przy odpowiedim asileiu i częstości wahań apięcia związaych z operacjami łączeiowymi może dojść do efektu zauważalego ludzkim okiem wyrażającego się wrażeiem migotaia światła. Parametrem techiczym służącym oceie uciążliwości migotaia światła jest współczyik długookresowego migotaia światła P lt oraz współczyik krótkookresowego migotaia światła P st. W przypadku migotaia światła zastosowaie mają astępujące wymagaia: wartość P st ie powia być większa iż 1,0; P 1.0 wartość P lt ie powia być większa iż 0,65; st P 0.65 lt Poieważ badaia migotaia światła i wahań apięcia przeprowadza się według tych samych orm, zatem jako kryterium decydujące o przyłączeiu źródła w daym pukcie PCC, ze względu a możliwy efekt migotaia światła, moża wykorzystać kryterium awiązujące do badań według ormy /3-11. Poadto, jeśli w daym pukcie sieci rozważae jest przyłączeie mikroistalacji lub małej istalacji zbudowaej z wielu różych jedostek geeracji, to wyzaczeie wypadkowego wskaźika migotaia światła jest możliwe a podstawie wskaźików migotaia światła woszoych przez poszczególe jedostki geeracji: P lt N i1 P ltei Dla systemu geeracji zbudowaego z N jedostek geeracji tego samego typu oszacowaie wypadkowego wskaźika migotaia światła określa wzór: P lt N P lte 14

15 4.4. Harmoicze emisja harmoiczych w prądzie Udział harmoiczych w prądzie wypływającym ze źródła do sieci N ma bezpośredi wpływ a wzrost harmoiczych w apięciu, ze względu a spadki apięć od odkształcoego prądu a elemetach impedacji systemu. Ograiczeie emisji harmoiczych w prądzie służy więc bezpośredio zachowaiu ich poziomów dopuszczalych w apięciu. Limity dopuszczale harmoiczych w prądzie ustaloe są przez ormy: PN-EN :003 o ogólych poziomach kompatybilości, PN-EN 50438:010 dla mikroźródeł oraz PN-EN :007 dla urządzeń o prądzie zamioowym do 16A, PN-EN :01 dla urządzeń o prądzie zamioowym >16A i <75A. Tab. 4. Poziomy dopuszczae emisji harmoiczych prądu dla urządzeń klasy A (PN-EN :007) oraz mikroźródeł do 16A (PN-EN 50438:010) Rząd harmoiczej Maksymaly dopuszczaly prąd harmoiczej [A] Harmoicze ieparzyste 3,30 5 1,14 7 0,77 9 0, , , Harmoicze parzyste 1,08 4 0,43 6 0, ,15 8 0,3 W zakresie emisji harmoiczych dla mikroistalacji o prądzie do 16A zajdują zastosowaie zapisy ormy PN-EN :007 z ulokowaiem układów mikroistalacji jako urządzeń klasy A. Biorąc pod uwagę zapożyczeie elemetów ormy kompatybilościowej PN-EN :007 dla mikroistalacji do 16A, oraz od 16 do 75A moża wykorzystać aalogicze zapisy ormy dla odbiorików o tym zakresie prądów, tj. PN-EN :01. Wprowadzeia limitów harmoiczych w prądzie dla jedostek geeracji moża dokoać odwołując się do astępujących parametrów związaych z miejscem przyłączeia i charakterystyką urządzeia: - moc zwarciową w miejscu przyłączeia jedostki wytwórczej, Emax osiągala moc pozora jedostki geeracji, R współczyik zwarciowy w pukcie przyłączeia systemu geeracji 15

16 R E max I re - zamioowy prąd ciągły jedostki geeracji, I 1 podstawowy prąd odiesieia tj. wartość skutecza składowej podstawowej (1-szej harmoiczej) prądu zamioowego I re uzyskaa z pomiaru lub podaa przez produceta, THD i (total harmoic distortio) współczyik zawartości harmoiczych w prądzie, 40 I THDi I1 PWHDi (partial weighted harmoic distortio) częściowo ważoy współczyik odkształceia harmoiczego w prądzie,, PWHD i 40 I 14 I1 Poziomy dopuszczale dla harmoiczych prądu określoe są dla miimalej wartości R =33. Nie są rozważae współczyiki zwarciowe miejsze iż 33. Przeosząc zapis a obszar mikroistalacji i małych istalacji stwierdza się, że certyfikowae mikroistalacje i małe istalacje moża przyłączać w miejscach, gdzie moc zwarciowa w pukcie przyłączeia jest przyajmiej 33 razy większa iż moc plaowaego do przyłączeia źródła. Jest to ajsłabszy dopuszczaly pukt przyłączeiowy przezaczoy do współpracy z urządzeiami emitującymi harmoicze w prądzie. Dla mociejszych miejsc przyłączeia tj. o większym mocach zwarciowych (miejszych impedacja zwarciowa systemu) limity dopuszczale harmoiczych w przepływającym prądzie są większe. Jeśli mikroistalacja lub mała istalacja posiada certyfikat zgodości z ormami PN-EN /3-1 oraz jeśli współczyik zwarciowy w pukcie przyłączeia R jest przyajmiej rówy 33, moża przyjąć, że przyłączeie źródła ie wprowadzi harmoiczych prądu poad dopuszczale limity Asymetria apięcia Efekt iesymetrii (asymetrii) apięć w oceie jakości eergii kategoryzoway jest w zjawiskach długotermiowych tj. w przedziałach czasu 10 miutowych i dłuższych. Asymetria widocza jest poprzez zmiaę wartości skuteczych apięć lub ich kątów fazowych w stosuku do symetryczego układu trzech wektorów. Podstawę ocey staowi udział składowej przeciwej apięcia w odiesieiu do składowej zgodej. k u U 100% U Asymetria apięć może wpływać a pracę trójfazowych odbiorików poprzez przeciążaie prądowe w maszyach wirujących, geerację iecharakterystyczych harmoiczych w przekształtikach eergoelektroiczych, problemy z sychroizacją lub błędy w układach sterowaia urządzeń. Z tego puktu widzeia ierówomiere rozłożeie w fazach sieci jedofazowych mikroistalacji i małych istalacji może stać się źródłem przepływu prądów składowej przeciwej i asymetrii apięć. 1 16

17 Norma PN-EN : określa poziom kompatybilości dla pracy urządzeń w sieciach publiczych pod względem asymetrii a poziomie % składowej symetryczej przeciwej w odiesieiu do składowej symetryczej zgodej. W sieciach przemysłowych, o których traktuje zeszyt -4 ormy, dopuszcza się podwyższoy poziom asymetrii do 3%. Dodatkowo orma zawiera, iż asymetrię wywołaą przez przyłączaie jedofazowych odbiorików moża w praktyce oszacować przez stosuek mocy przyłączaego urządzeia jedofazowego do trójfazowej mocy zwarciowej w miejscu przyłączaia. U k k 1E max u 1E max u U1 W przypadku braku dokładych daych o przyłączu moża wykorzystać moc zwarciową a początku przyłącza Wpływ a prądy zwarciowe Wpływ jedostek geeracji a prądy zwarciowe w pukcie przyłączeia zależy od rodzaju jedostek geeracji. Dla oszacowaia prądu zwarciowego płyącego od daego typu jedostki geeracji przyjmuje się astępujące wskaźiki: I KE = 8I re dla geeratorów sychroiczych, I KE = 6I re dla geeratorów asychroiczych przyłączoych bezpośredio do sieci, I KE = 1,0I re dla źródeł przyłączaych przez przekształtik (falowik). Wpływ układów geeracji a poziomy prądów zwarciowych w sieci N wiie być uwzględiay z pojawieiem się każdego owego źródła. 5. Weryfikacja możliwości przyłączeia Weryfikacja możliwości przyłączeia mikroistalacji lub małej istalacji do sieci iskiego apięcia polega a: a) sprawdzeiu zachowaia poziomu apięcia w zakresie ±10% U oraz zmia apięcia (odchyleń i zmia poziomu apięcia) według poiższej zależości: u a% = Amax(R cos φ + X siφ) U 100% 3% gdzie: R, X impedacja i reaktacja sieci w pukcie przyłączeia źródła cos (si) współczyik mocy z jakim pracuje źródło U apięcie sieci b) sprawdzeiu ograiczeń szybkich zmia apięcia wywołaych załączeiem pojedyczego źródła (wahań apięcia): gdzie: k u max = k Amax 100% 3% współczyik rozruchu: 100 k Amax 3 17

18 k=1, (dla źródeł fotowoltaiczych i geeratorów sychroiczych) k=4 (dla geeratorów asychroiczych włączaych do sieci po doprowadzeiu do % prędkości sychroiczej) k=8 (dla geeratorów asychroiczych z rozruchem silikowym - włączaych do sieci jako silik) c) sprawdzeiu długotrwałej obciążalości prądowej: I max = I ra PCC < I dop gdzie: I ra PCC maksymaly prąd wprowadzay do sieci przez istiejące i owe źródła I dop prąd dopuszczaly długotrwale liii iskiego apięcia d) sprawdzeiu wytrzymałości zwarciowej urządzeń elektroeergetyczych: Niiejsze sprawdzeie polega a obliczeiu maksymalego prądu zwarciowego jaki może wystąpić a szyach N w stacji trasformatorowej N/N po przyłączeiu źródła wytwórczego (z uwzględieiem źródeł istiejących) i weryfikacji parametrów istiejących urządzeń elektroeergetyczych pod kątem ich wytrzymałości zwarciowej, e) sprawdzeiu mocy zamioowej trasformatora zaistalowaego w stacji N/N: Weryfikacji podlega spełieie zależości, aby całkowita moc przyłączeiowa wszystkich źródeł (pracujących lub plaowaych do przyłączeia) ie przekroczyła mocy zamioowej trasformatora zaistalowaego (lub plaowaego w ramach eksploatacji do zaistalowaia) w stacji N/N. 6. Wyłączeie mikroistalacji i małych istalacji OD ma prawo żądać wyłączeia systemu geeracji a także ma prawo dokoać takiego wyłączeia w astępujących przypadkach: - zagrożeie systemu geeracji, - przeciążeie lub wystąpieie ryzyka przeciążeia sieci OD, - zagrożeie pozostaia systemu geeracji w pracy wyspowej, - zagrożeie stabilości apięciowej, - admiery wzrost częstotliwości, - koieczość aprawy lub wymiay liczików, - w razie awaryjego zarządzaia geeracją w systemie elektroeergetyczym. 18

19 7. Algorytm sprawdzaia waruków techiczych przy rozpatrywaiu zgłoszeń i wiosków o przyłączeie mikroistalacji i małych istalacji do sieci dystrybucyjej iskiego apięcia Przygotowaie schematów i daych do obliczeń TAK TAK prawdzeie posiadaia certyfikatów zgodości z ormami dotyczącymi migotaia światła i emisji wyższych harmoiczych NIE Odmowa prawdzeie zdolości do: regulacji mocy bierej wg stadardowej charakterystyki cosφ (P), regulacji mocy czyej wg charakterystyki częstotliwościowej P(f), Zdalej redukcji mocy czyej z krokiem ie większym iż 10% mocy maksymalej w źródle o mocy osiągalej powyżej 100 kw. NIE Odmowa TAK prawdzeie wprowadzaej asymetrii apięcia k u % NIE Zmiejszeie mocy źródła 1-fazowego TAK prawdzeie ograiczeń wolych zmia apięcia Δu a 3% NIE Możliwe działaia OD, w celu spełieia ograiczeń TAK prawdzeie ograiczeń szybkich zmia apięcia Δu max 3% NIE Możliwe działaia OD, w celu spełieia ograiczeń TAK prawdzeie długotrwałej obciążalości prądowej I max I dop NIE Możliwe działaia OD, w celu spełieia ograiczeń TAK prawdzeie wytrzymałości zwarciowej I k I kdop NIE Możliwe działaia OD, w celu spełieia ograiczeń TAK prawdzeie mocy zamioowej trasformatora zaistalowaego w stacji N/N NIE Możliwe działaia OD, w celu spełieia ograiczeń TAK ZGODA 19