dipl. el. ing. Vidak Vućić EPCG – Sektor za razvoj i inženjering Nikšić Uvod Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog vijeka ubrzan.
Download ReportTranscript dipl. el. ing. Vidak Vućić EPCG – Sektor za razvoj i inženjering Nikšić Uvod Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog vijeka ubrzan.
Slide 1
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 2
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 3
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 4
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 5
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 6
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 7
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 8
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 9
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 10
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 11
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 12
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 13
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 14
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 15
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 16
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 17
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 18
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 19
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 20
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 21
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 22
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 23
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 24
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 25
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 2
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 3
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 4
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 5
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 6
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 7
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 8
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 9
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 10
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 11
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 12
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 13
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 14
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 15
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 16
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 17
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 18
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 19
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 20
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 21
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 22
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 23
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 24
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.
Slide 25
dipl. el. ing. Vidak Vućić
EPCG – Sektor za razvoj i inženjering
Nikšić
Uvod
Tokom posljednje decenije prošlog vijeka i početkom ovog
vijeka ubrzan je razvoj distribuiranih proizvodnih
kapaciteta koji koriste potencijale obnovljive energije (mali
vodotokovi, vjetar, sunce, biomasa, biogas i dr.), naročito u
zemljama EU.
U Crnoj Gori je identifikovan značajan potencijal za
izgradnju kapaciteta obnovljivih izvora, naročito MHE i
VE.
U nadležnim institucijama ubrzano se radi na tehničkoj i
pravnoj regulativi radi stvaranja povoljnih uslova za
izgradnju ME (do 10MW).
ME se, najčešće, priključuju na mrežu srednjeg i niskog
napona (35 kV, 10 kV, 0,4 kV).
U područjima sa većom koncetracijom potencijala
obnovljive energije, proizvodne jedinice ME se grupišu
i priključuju centralizovano, na prenosnu mrežu,
Priključenjem ME distributivna mreža dobija aktivnu
ulogu, što se ispoljava promjenom pogonskih i drugih
performansi mreže.
Nema generalnih pravila/preporuka za priključenje i
pogon ME.
Relevantna regulativa je nepotpuna i značajno se
razlikuje u različitim zemljama i distributivnim
kompanijama;
Efekti priključenja distribuirane
proizvodnje na mrežu i EES
Efekti promjena u mreži, zbog interakcije ''ME-
mreža'', uglavnom, se odnose na:
-tokove aktivnih i reaktivnih snaga, nivo i alokaciju
gubitaka snage,
-naponske prilike, regulaciju napona i kompenzaciju
reaktivne snage,
-nivoe snaga/ struja kratkog spoja,
-sisteme zaštite, podešavanje i selektivnost zaštita,
-pouzdanost i efikasnost rasklopnih uređaja,
-automatsko ponovno uključenje,
-parametre kvaliteta el.energije,
-način i mjesto mjerenja el.energije i snage,
-aspekte ugaone i naponske stabilnosti,
-daljinsko upravljanje prenosnom i distributivnom
mrežom,
-pokazatelje pouzdanosti distributivne mreže sa ME,
-aspekte razvoja lokalnih mreža sa ME,
-ekonomske efekte pogona i razvoja distributivne i
prenosne mreže sa ME.
Tokovi snaga, naponske prilike i
gubici u mreži sa ME
Uticaj ME na tokove snaga, naponske prilike i gubitke
u mreži zavisi od konfiguracije mreže, parametara
njenih elemenata, nivoa, tipa i raspodjele opterećenja,
vrste i snage generatora i lokacije tačke priključenja
generatora.
Raspodjela tokova snaga u mreži sa priključenom VE
prikazana je na slici:
Gubici u (napojnoj) prenosnoj mreži se smanjuju zbog
prisustva snage proizvodnje.
U lokalnoj distributivnoj mreži može doći do:
-smanjenja ili povećanja gubitaka,
-porasta napona i varijacija napona iznad dozvoljenih
granica
Proračuni tokova snaga, naponskih prilika i gubitaka u
radijalnim mrežama sa ME, provode se za sljedeće
(granične) slučajeve:
-maksimalno opterećenje u čvorištima mreže kada na istu
nije priključena ME,
-maksimalno i minimalno opterećenje (potrošačkih)
čvorišta kada ME injektira maksimalnu snagu u mrežu.
Uticaj ME na snage (struje) kratkih
spojeva
Priključeni generatori doprinose povećanju snage
(struje) kratkog spoja.
Tokom trajanja kvara, ponašanje sinhronih i
asinhronih generatora je različito.
Doprinos generatora struji kvara može se smanjiti na
različite načine.
(Detaljnije- u integralnoj verziji rada)
Kvalitet el.energije u mreži sa ME
Uticaj na kvalitet el.energije zavisi od vrste ME (MHE, VE i
dr.), parametara ME i lokalne mreže na koju je priključena.
Negativan uticaj Ispoljava se preko:
-varijacija napona i flikera napona,
-pojave viših harmonika i harmonijske distorzije napona.
Potrebno je ograničiti flikere i varijacije napona u mreži sa
ME.
Međunarodni standardi različito definišu ograničenja
vezana za kvalitet el.energije.
Povećanjem snage kratkog spoja, priključeni generatori
poboljšavaju kvalitet el.energije.
Zaštita i upravljanje
Priključenjem ME na distributivnu mrežu mijenjaju se
koncepcija, način podešenja i obezbjeđenja selektivnosti
zaštite.
Zaštitne funkcije se mogu značajno razlikovati, u zavisnosti
od instalisane snage ME, naponskog nivoa priključka na
mrežu, vrste ME i sistema zaštite u postojećoj mreži..
U većini pravila/preporuka predviđene su, kao osnovne:
sistemska zaštita (nadnaponska, podnaponska,
nadfrekventna i podfrekventna) i zaštita priključnog voda
(preopterećenje, kratki spoj i zemljospoj u mreži).
Problemi koji se mogu pojaviti u vezi sa djelovanjem zaštite
u distributivnoj mreži sa ME, uglavnom, se odnose na:
detekciju kvara, selektivnost isključenja izvoda, gubitak
glavnog napajanja (''gubitak mreže''- ostrvski rad) i
nesinhrono ponovno uključenje.
Standard IEEE 1547 definiše opsege podešavanja i
maksimalna vremena djelovanja podnaponske/
prenaponske i zaštite od gubitka mreže.
Funkcije daljinskog upravljanja sada su ograničene na
komandovanje prekidačem za odvajanje i signalizacije
uklopnog stanja prekidača, prorade zaštita i režima rada
ME (paralelni rad, van pogona, ostrvski rad i dr.).
Integraciji distribuiranih izvora ide u prilog modernizacija
tehničkog sistema upravljanja distributivnih mreža i
uvođenje modernih informacionih tehnologija u
poslovanje distributivnih kompanija (DMS, GIS i dr.).
Aspekti uticaja ME na stabilnost
napona i ugla
Injektiranjem reaktivne snage od strane
(prepobuđenih) sinhronih generatora ME u tački
priključenja poboljšava se naponski profil i smanjuju
gubici u lokalnoj mreži.
Proširenje margine naponske stabilnosti:
Inercija generatora je, najćešće, mala, uz relativno
dugo vrijeme prorade zaštite u distributivnoj mreži
Ugaona i naponska stabilnost mogu predstavljati
značajan problem pri znatnom injektiranju ME u
mrežu
Uslovi za priključenje ME na mrežu prema
tehničkim pravilima/ preporukama
Uključenjem ME poboljšava se ''čvrstoća'' mreže (odnos
dP/dU).
Osnovni kriterijumi za priključenje i bezbjedan paralelni
rad ME sa distributivnom mrežom su (TP br.16 -JP EPS
Direkcija za distribuciju, Beograd, maj, 2003):
-kriterijum dozvoljene snage ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu
-kriterijum flikera
-kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika
-kriterijum snage kratkog spoja (nakon priključenja ME).
Kriterijum dozvoljene snage provjerava se preko
odnosa stvarne snage kratkog spoja (Sks) i maksimalne
snage generatora (Sgm) ME koja se može
jednovremeno priključiti na mrežu.
U pravilima/preporukama različitih zemalja odnos
Sks/Sgm se kreće u širokom rasponu.
Za određene snage generatora na lokacijama u
ruralnim područjima ponekad je teško zadovoljiti
kriterijum dozvoljene snage ME.
Konačna odluka o uslovima priključenja i paralelnog
rada ME na takvim lokacijama može da se donese tek
nakon detaljnijih studijskih analiza
Kriterijum dozvoljene snage MEobavezno se
provjerava se za sve vrste ME (MHE, VE, solarne i dr.)
Provjera kriterijuma flikera i dozvoljenih struja viših
harmonika posebno je značajna za VE i solarne
elektrane (SE).
Uslovi sinhronizacije sa mrežom, u zavisnosti od snage
generatora prema standardu IEEE 1547.
Mogućnost i uslovi priključenja
MHE Otilovići, MHE Zaslapnica i VE
500 kW
MHE Otilovići, projektovana je sa dva sinhrona
generatora:
-glavni- 3,2 MVA koji je u blok spoju sa
transformatorom 3,2 MVA, 6,3/35 kV,
-pomoćni (izvor napajanja sopstvene potrošnje)- 0,5
MVA, vezan sa transformatorom 630 kVA, 0,4/35 kV.
Priključenje ME predviđeno je po sistemu ulaz-izlaz,
povezivanjem sabirnica 35 kV MHE, (dvostrukim DV
35 kV, cca 2 km) sa postojećim DV 35 kV ŽidovićiGuke-Otilovići-Mataruge
Stvarna snaga kratkog spoja na mjestu priključenja,
bez MHE Otilovići, je cca 185-200 MVA
Prema TP br.16 (JP EPS Direkcija za distribuciju,
Beograd, maj, 2003), generatori se mogu
jednovremeno priključiti na mrežu 35 kV za snagu
kratkog spoja cca 170-180 MVA.
Iako je uticaj MHE značajan, povećana snaga kratkog
spoja je mnogo manja od maksimalno dozvoljene.
Neophodna je rekonstrukcija DV Guke-Mataruge da bi
se stvorili povoljniji uslovi za plasman snage MHE
Za vodotok Zaslapnicu (Nudo, kod Grahova),
preliminarna procjena instalisane snage MHE je na
nivou cca 1MVA (sa sinhronim generatorima).
Stvarna snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV
napojne TS 35/10 kV Vilusi (2,5 MVA), je cca 33 MVA.
Maksimalno opterećenje napojne TS 35/10kV je oko
1MVA.
Mrežu 10 kV karakterišu velike dužine izvoda Al-Fe 35
mm² i relativno niska opterećenja TS 10/0,4 kV.
Potrebno je uraditi studijsku analizu za različite
varijante priključenja: postojeći/ novi vod 10 kV/ novi
vod 35 kV.
Za VE 500 kVA na lokaciji Ilino Brdo-Vilusi (sa asinhronim
generatorima 2x250kVA), maksimalna snaga koja se može
jednovremeno priključiti na sabirnice 10 kV napojne TS
35/10 kV, je cca 330 kVA (prema TP br.16).
Vrijeme između priključenja dva limitirana iznosa snage,
oko 2 min.
Ovi uslovi su bili zadovoljeni, pošto su generatori bili
izvedeni sa dvostrukim statorskim namotom i različitim
brojem pari polova (3/2), pa su mogli da rade u dva
brzinska moda, razvijajući snagu od 2x130 do 2x 250 kW.
(VE je, kao što je poznato, demontirana zbog velike havarije
od atmosferskih pražnjenja koja su se desila februara 2005.
god.)
Z a k lj u č c i
Pored pozitivnih efekata, priključenje ME može da
bude praćeno problemima obezbjeđenja
zadovoljavajućeg kvaliteta el.energije, selektivnosti i
pouzdanosti zaštite, efikasnosti upravljanja, a, u
određenim slučajevima, i stabilnosti.
Ne postoje jedinstvene međunarodne norme za
priključenje i paralelan rad ME.
Zbog specifičnosti karakteristika i pogonskih režima
lokalnih mreža, distributivnim kompanijama se često
ostavlja mogućnost da definišu tehničke zahtjeve za
priključenje i paralelni rad ME sa mrežom.
U Crnoj Gori je regulativa, vezana za problematiku
priključenja i rada na mreži, tek u fazi razvoja.
Potrebna je izrada sveobuhvatne studije koja će, primjenom
relevantnih modelskih proračuna i analiza, izučiti i
kvantifikovati efekte interakcije ’’ME-mreža’’ za nekoliko
karakterističnih opcija priključenja ME na lokalne mreže u
područjima sa potencijalnim lokacijama ME.
Urađene analize i rezultati studije bili bi osnova za buduća,
pojedinačna, elaboriranja uslova priključenja konkretnih
objekata ME, izradu projekata priključenja na mrežu, kao i
za regulisanje međusobnih odnosa vlasnika ME i EPCG AD
u vezi sa režimom rada i isporukom/preuzimanjem
el.energije.
Ovakva studija bi imala i značajnu edukativnu ulogu.