Kontrola pracy małych źródeł energii elektrycznej w sieci

niskiego napięcia

Robert Jędrychowski Politechnika Lubelska

Nałęczów, ZET 2013

Plan prezentacji Wstęp Wymagania przyłączeniowe dla źródeł małej

mocy Systemy kontroli pracy małych źródeł Praca małych źródeł w sieciach inteligentnych Wnioski

2

Wstęp Rozwój techniczny źródeł energii elektrycznej

małej mocy pracujących w sieciach niskiego napięcia oraz coraz niższa ich cena sprawia, że stają się one atrakcyjnym sposobem zasilania dla odbiorców energii elektrycznej

Czynniki te sprawiają, że dotychczasowi odbiorcy stają się prosumentami, a ilość produkowanej przez nich energii coraz częściej przekracza ich potrzeby

Jednym z ważnych elementów jest system pozwalający kontrolować pracę źródła

3

Wymagania inwestycyjne

Zmiany mogą obejmować takie działania jak:

modernizacja rozdzielnicy stacji transformatorowej SN/nN,

wykonanie lub modernizacja złącza na granicy posesji,

wykonanie lub modernizacja przyłącza,

modernizacja instalacji odbiorczej.

4

Rozdzielnica stacjitransformatorowejSN/nN

Złącze

Instalacja prosumenta

nN

Układ pomiarowo-rozliczeniowy

Zawiera dwa liczniki energii oraz opcjonalnie przekładniki prądowe.

Pierwszy powinien być czterokwadrantowym licznikiem pozwalającym na dwukierunkowy pomiar energii biernej i czynnej z możliwością rejestracji profilu obciążenia.

Drugi jest przystosowany do pomiaru jednokierunkowego

Dodatkowo dla obu liczników wymagane jest przystosowanie ich do zdalnego odczytu, również przez OSD

5

Układ zabezpieczeń

6

Zabezpieczenie podstawowe powinno zapewniać ochronę przed przeciążeniami i zwarciami wyłączając jednostkę wytwórczą z ruchu.

Zabezpieczenie dodatkowe w większości przypadków współpracuję z układem przekształtnikowym może zawierać:

zabezpieczenia pod- i nadnapięciowe,

zabezpieczenia częstotliwościowe,

zabezpieczenia kontrolujące parametry jakości energii.

U>

U<

f>

f<

df/dt

RG

Instalacja prosumentanN

Licznik podstawowy

Licznik dodatkowy

Przekształtnik

I>>

I>

System monitorowania i kontroli

Układ prosty prosta instalacja i obsługa, akwizycja danych pomiarowych, prezentacja wyników w formie graficznej, przesyłanie komunikatów alarmowych, możliwość uproszczonego prognozowania, komunikacja lokalna, w tym bezprzewodowa, możliwość zmiany konfiguracji i oprogramowania.

Układ rozszerzony współpraca z wieloma inwerterami niekiedy różnych producentów, monitorowanie dla poszczególnych źródeł, porównywanie danych z różnych źródeł, sterowanie pracą wybranych odbiorników energii w instalacji odbiorczej, diagnostyka.

Układ złożony graficzna prezentacja wyników w różnych środowiskach, optymalizacja pracy poszczególnych źródeł, optymalizacja zużycia energii w poszczególnych punktach sieci, komunikacja bezprzewodowa w sieciach telekomunikacyjnych. 7

Komunikacja

komunikację bezprzewodową w tym Bluetooth, WLAN, GPRS

sieci komputerowe LAN, PLC komunikacja asynchroniczna RS

232, RS 422, RS 485

8

Rodzaj wykorzystywanych informacji

dane z inwertera, komunikaty o błędach w

pracy inwertera, dane o pracy źródła, dane o błędach w pracy

źródła, dane z czujników

dodatkowych (np. pomiar temperatury),

dane z liczników cyfrowych,

alarmy zewnętrze i lokalne, informacje o zużyciu

energii w instalacji odbiorcy i sieci nN.

9

EAZ

Liczniki

Licznik

Panelefotowoltaiczne

Inwertery

Systemem monitorowania

źródeł

Prezentacja danych

Odbiory

Dane prezentowane Od komunikatów na

inwerterze (wyświetlacz i LED)

Do złożonych układów przechowujących dane na wydzielonych serwerach z możliwością dynamicznej prezentacji w postaci aplikacji na PC, wizualizacji poprzez strony WWW czy aplikacjach na urządzenia przenośne.

10

Praca małych źródeł w sieci inteligentnej

Aby móc mówić o współpracy systemu monitorowania pracą małego źródła oraz SSiN sieci elektroenergetycznej konieczne jest określenie wspólnych platform wymiany danych

11

SN/nNRG

Systemem monitorowania

źródeł

Systemem Sterowania i

Nadzoru

Instalacja prosumenta

EAZ

Podstawy standaryzacji

modelowanie elementów pracy źródła i sieci elektroenergetycznej - IEC 61968 oraz IEC 61970 (CIM)

spójny standard wymiany danych - IEC 61850 IEC 61850-7-420 IEC 61850-7-410 IEC 61400-25

spójnych systemach akwizycji danych pomiarowych z liczników energii elektrycznej IEC 62056 12

Podsumowanie

Instalowanie źródeł energii małej mocy w sieciach elektroenergetycznych nN staje się coraz częstszym zjawiskiem.

Współczesne systemy monitorowania pracy źródeł małej mocy oferują cały szereg środków technicznych oraz funkcjonalnych pozwalających na optymalizację pracy źródła, instalacji odbiorczej oraz sieci nN.

Aby jednak w pełni wykorzystać korzyści jakie daje praca lokalnych źródeł energii konieczna jest współpraca systemów monitorowania źródła i systemu zarządzania sieci elektroenergetycznej.

Będzie to możliwe gdy oba systemy złożone zostaną z elementów wykorzystujących te same standardy wymiany informacji.

13

Dziękuję za uwagę

Robert Jędrychowski

14