W artykule przedstawiono ideę prowadzenia skoordynowanych analiz systemowych przy zastosowaniu różnych sposobów reprezentacji systemu elektroenergetycznego. W prezentowanej metodyce kosymulacja dotyczy połączenia elementów systemu odwzorowanych elektromagnetycznie (EMT) z elementami odwzorowanymi elektromechanicznie (RMS). Przedstawiono ideę kosymulacji, przeprowadzono testowe symulacje celem oceny zgodności otrzymanych wyników przy zastosowaniu różnych metod symulacyjnych. Na podstawie kosymulacji pracy dużego systemu elektroenergetycznego połączonego z układem przesyłowym prądu stałego (HVDC) odwzorowanym w środowisku EMT symulatora czasu rzeczywistego RTDS wykazano, że dzięki zjawiskom odwzorowanym w domenie EMT zwiększono poziom dokładności wyników względem symulacji prowadzonych całościowo w domenie RMS.
EN
The idea of conducting coordinated system analyses using various methods of representing the power system is described in the paper. Presented cases of cosimulation involve combining system elements represented in phase quantities in the EMT domain with elements represented in phasor quantities in the RMS domain. Validation of compliance of the results obtained using different cosimulation methods is presented for the first analysed cosimulation environment (PowerFactory). The second cosimulation setup consisted of RTDS, TSAT (from DSATools® package) and an interface card between. Based on a cosimulation model of a large power system in RMS domain connected with a HVDC model in EMT domain it is concluded that inclusion of the EMT partcan significantly increase the level of detail of represented phenomena, thus increase the accuracy of results.
W pracy wykonano analizę wpływu rozwiązań kodeksu sieciowego Tauron S.A. na współpracę sieci nn z instalacjami fotowoltaicznymi (PV). Badania rozpoczęto od scharakteryzowania typowych parametrów sieci niskich napięć, następnie przedstawiono i skomentowano istotne założenia kodeksu dotyczące generacji mocy biernej. Kolejnym punktem było przypomnienie podstaw metody szacowania spadków napięcia, przy okazji dokonano modyfikacji metody tak aby uwzględniała generację energii przez odbiorców. Następnie wykonano szereg obliczeń spadków napięć dla różnych układów sieci (jeden przykład pokazano) w celu oceny poprawności metody oraz pokazania ograniczonych możliwości wpływu rozwiązań z kodeksu sieciowego na jakość napięcia w sieci nn.
EN
The paper analyses the impact of the Tauron S.A. network code solutions on the cooperation of LV networks with PV installations. The research began with characterising typical parameters of low voltage networks, then presented and commented on the important assumptions of the code regarding reactive power generation. The next point was to recall the basics of the voltage drop estimation method, at the same time modifying the method to take into account energy generation by recipients. Then, a series of voltage drop calculations were performed for various network systems (one example was shown) in order to assess the correctness of the method and show the limited possibilities of the impact of the network code solutions on the quality of voltage in the LV network.
This article presents various methods for calculating frequency deviations in response to changes in parameters affecting the operation of the power system, such as load, power flows, distributed generation, and inertia. The paper also includes a comprehensive analysis of frequency disturbance tests conducted under different scenarios, evaluating the performance and response of power system protection mechanisms. By studying the impact of these disturbances on system stability and the operation of protective devices, the paper provides insights into the critical role of Rate of Change of Frequency (ROCOF) calculation in ensuring the reliability and resilience of electrical grids. The findings highlight the importance of accurate ROCOF calculations and robust protection schemes to mitigate potential system failures.
PL
W artykule przedstawiono różne metody obliczania zmian częstotliwości w odpowiedzi na zmiany parametrów wpływających na pracę systemu elektroenergetycznego, takich jak obciążenie, przepływy mocy, generacja rozproszona i inercja. Artykuł zawiera również kompleksową analizę testów zaburzeń częstotliwości przeprowadzonych w różnych scenariuszach, oceniających wydajność i reakcję zabezpieczeń częstotliwościowych. Badając wpływ tych zakłóceń na stabilność systemu i działanie urządzeń zabezpieczających, artykuł dostarcza wglądu w krytyczną rolę obliczeń szybkości zmian częstotliwości w czasie (ROCOF) w zapewnianiu niezawodności pracy systemu elektroenergetycznego. Wyniki badań podkreślają znaczenie dokładnych obliczeń ROCOF i stosowania pewnych zabezpieczeń częstotliwościowych w celu złagodzenia potencjalnych awarii systemowych.
W artykule omówiono wpływ generacji rozproszonej na pracę Elektroenergetycznej Automatyki Zabezpieczeniowej (EAZ). Przytoczono regulacje prawne dotyczące pracy wyspowej jednostek wytwórczych zawarte w polskich dokumentach. Zaproponowano sposób zabezpieczenia sieci średniego napięcia w przypadku wystąpienia intencjonalnej pracy wyspowej. Omówiono problemy związane z bezpieczną pracą mikrosieci średniego napięcia i sposobem identyfikacji zwarć – zarówno międzyfazowych, jak i doziemnych.
EN
The article discusses the impact of distributed generation (DG) on the operation of power system protection. It reviews legal regulations regarding the islanded operation of generating units as specified in Polish documents. A method for protecting medium-voltage grids under intentional islanded operation is proposed. The paper also addresses issues related to the safe operation of medium-voltage microgrids and the identification of both phase-to-phase and phase-to-ground faults.
W artykule przedstawiono wymagania techniczne dotyczące zachowania inwerterowych źródeł rozproszonych w trakcie zakłóceń. W szczególności skupiono się na aspekcie generacji szybkiego prądu zwarciowego podczas zwarć symetrycznych i niesymetrycznych. Przedstawiono obowiązujące aktualnie przepisy, a także propozycje nowych wymagań oraz ich interpretację. Przeprowadzono analizę celowości implementacji proponowanych wymogów.
EN
The article presents technical requirements for the operation of inverter-based resources during power system disturbances. It focuses on fast fault current generation during symmetrical and asymmetrical faults. The existing regulations are presented, along with proposals for new requirements and their interpretation. An analysis of the feasibility and justification for implementing the proposed requirements is conducted.
W artykule opisano zagadnienia techniczne związane z eksploatacją zabezpieczeń częstotliwościowych. Zbadano wpływ różnych parametrów charakteryzujących konstrukcję źródeł energii na zmiany częstotliwości generowanego napięcia. Na podstawie przeprowadzonych analiz teoretycznych i symulacji zebrano dane, które następnie wykorzystano w badaniach laboratoryjnych przekaźnika zabezpieczeniowego, wyposażonego w kryteria nad- i podczęstotliwościowe oraz kryterium df/dt. Ustalono wpływ zarówno samych nastaw zabezpieczeń, jak i parametrów źródeł na skuteczność działania zabezpieczeń częstotliwościowych
EN
The article describes technical issues related to the operation of frequency protection. The impact of various parameters characterizing the structure of energy sources on changes in the frequency of the generated voltage was examined. Based on theoretical analyses and simulations the data were collected. In the next step obtained data were used in laboratory tests of a protection relay, equipped with over- and under-frequency criteria and the df/dt criterion. Moreover, the influence of the protection settings and the parameters of the distributed energy sources on the effectiveness of the operation of frequency protection was determined.
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania stabilizatora systemowego PSS2A w sieci średniego napięcia zawierającej rozproszone źródła energii. Obecnie, w związku ze stałym wzrostem liczby jednostek wytwórczych o mocy kilku megawatów (w tym ze źródeł odnawialnych), kołysania elektromechaniczne mogą pojawiać się nie tylko w sieciach wysokich napięć, ale również w sieciach średnich napięć. Dobre tłumienie kołysań elektromechanicznych w rozpatrywanej sieci średniego napięcia uzyskano bez modyfikacji nastaw stabilizatora PSS2A, które wyznaczono poprzez analizę układu jednomaszynowego typu zespół wytwórczy – sieć sztywna.
EN
The paper presents the results of investigations on using of a PSS2A power system stabilizer in a medium voltage network containing distributed energy sources. Nowadays, due to the steady increase in the number of generating units with a capacity of several megawatts (including renewable energy sources), electromechanical swings may appear not only in high voltage networks, but also in medium voltage networks. The good electromechanical swings damping in the medium-voltage network considered was obtained without modification of the PSS2A stabilizer settings, which were determined for the generating unit – infinite bus system.
Centralized generation centralized storage architecture (CGCSA) and distributed generation distributed storage architecture (DGDSA) are two operation of the proposed scheme, both architectures are evaluated at different distribution voltage levels. Power flow of both architectures was analyzed using the Newton Raphson Method. DGDSA has advantages over CGCSA because the voltage drop on the bus is lower, the system efficiency is higher, and the power loss on the line is lower.
PL
Architektura scentralizowanej generacji scentralizowanej pamięci masowej (CGCSA) i architektura rozproszonej generacji rozproszonej generacji rozproszonej (DGDSA) to dwie operacje proponowanego schematu. Obie architektury są oceniane przy różnych poziomach napięcia dystrybucyjnego. Przepływ mocy w obu architekturach analizowano metodą Newtona Raphsona. DGDSA ma przewagę nad CGCSA, ponieważ spadek napięcia na magistrali jest niższy, wydajność systemu jest wyższa, a straty mocy na linii są mniejsze.
W artykule omówiono problemy wywołane przez rosnący udział generacji rozproszonej we współczesnych systemach elektroenergetycznych. Przedstawiono nową koncepcję rozwiązywania zagadnienia bilansowania mocy czynnej w obszarach sieci dystrybucyjnych, opartą o wykorzystanie nowych struktur organizacyjnych takich jak: klastry energii, wydzielone systemy dystrybucyjne, spółdzielnie energetyczne, wirtualne elektrownie i grupy bilansujące.
EN
The article discusses the problems caused by the growing share of distributed generation in modern power systems. A new concept of solving the issue of active power balancing in the areas of distribution networks is presented, based on the use of new organizational structures such as: energy clusters, separate distribution systems, energy cooperatives, virtual power plants and balancing groups.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents the results of measurements conducted on medium- and low-voltage distribution lines in an area with a large number of domestic photovoltaic installations. The measurements were carried out for a cloudy day and a sunny day, followed by a comparative assessment of the operation of selected circuit nodes along with power flows and voltage levels.
PL
W artykule przedstawiono wyniki pomiarów wykonanych na liniach dystrybucyjnych średniego i niskiego napięcia na obszarze z dużą liczbą przydomowych instalacji fotowoltaicznych. Pomiary przeprowadzono dla dnia pochmurnego oraz słonecznego, a następnie dokonano oceny porównawczej pracy wybranych węzłów obwodu wraz z przepływami mocy i poziomami napięć.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki pomiarów wykonanych na liniach dystrybucyjnych średniego i niskiego napięcia na obszarze z dużą liczbą przydomowych instalacji fotowoltaicznych. Pomiary przeprowadzono dla dnia pochmurnego oraz słonecznego, a następnie dokonano oceny porównawczej pracy wybranych węzłów obwodu wraz z przepływami mocy i poziomami napięć.
EN
This paper presents the results of measurements conducted on medium- and low-voltage distribution lines in an area with a large number of domestic photovoltaic installations. The measurements were carried out for a cloudy day and a sunny day, followed by a comparative assessment of the operation of selected circuit nodes along with power flows and voltage levels.
Obok wielu innych czynników coraz większe nasycenie generacji rozproszonej DG (GR – decentralized generation) rodzi konieczność optymalnego dostosowania i projektowania sieci dystrybucyjnych, aby zapewnić właściwy i kosztowo efektywny rozwój sieci w perspektywie ich przyszłej rozbudowy. W niniejszym artykule przeanalizowano efekty podwyższenia poziomu napięcia znamionowego w sieci dystrybucyjnej w celu zwiększenia ich zdolności przyłączeniowej i poprawy parametrów pracy sieci przy jednoczesnym zmniejszeniu strat sieciowych.
EN
The increasing penetration of Decentralized Generation (DG) among other factors rises the essential need to adapt and plan the distribution systems in an optimal way to achieve an appropriate cost-efficient development of networks to be prepared for the future grid development. This paper analyzes the impact to using higher nominal voltage levels in distribution networks to improve the hosting capacity of the network, its performance, and at the same time reducing network losses.
W artykule zaprezentowano wybrane wyniki wieloletnich badań prosumenckich mikroinstalacji fotowoltaicznych dołączonych do sieci nn lokalnego OSD na terenie województwa kujawsko-pomorskiego. Badania nakierowane są na poznanie stanów pracy i najważniejszych wskaźników charakteryzujących mikroinstalacje oraz identyfikację czynników, które w sposób istotny wpływają na efektywność użytkowanych mikroinstalacji. Oddzielnym zagadnieniem jest rozpoznanie rodzajów awarii oraz częstotliwość ich występowania w okresie wieloletniej eksploatacji mikroinstalacji.
EN
The article presents selected results of many years of prosumer research on photovoltaic micro-installations connected to the local DSO LV network in the Kuyavian-Pomeranian Voivodeship. The research is aimed at understanding the operating conditions and the most important indicators characterizing micro-installations and identifying factors that significantly affect the efficiency of micro-installations in use. A separate issue is the recognition of types of failures and the frequency of their occurrence during the long-term operation of micro-installations.
Artykuł przedstawia wybrane problemy związane z pracą sieci dystrybucyjnych przy dużym nasyceniu instalacjami generacji rozproszonej. Identyfikując problemy napięciowe w sieciach SN oraz przeciążeniowe w sieciach 110 kV wskazano sposoby ich rozwiązania uwzgledniające możliwości współczesnych systemów zbierania i przetwarzania danych pomiarowych opisujących stan sieci oraz ich wykorzystanie przez układy automatyki regulacyjnej i systemowej.
EN
The article presents selected problems related to the operation of distribution networks with high saturation with distributed generation. By identifying voltage problems in MV networks and overload problems in 110 kV networks, ways of solving them were indicated, taking into account the capabilities of modern systems for collecting and processing measurement data describing the state of the network and their use by control and protection systems.
W artykule opisano problemy detekcji nieintencjonalnej, niekontrolowanej pracy wyspowej jednostek wytwórczych w sieciach średniego napięcia. Analizie poddano pracę i sposoby nastawiania kryterium zabezpieczeniowego ROCOF, które może być wykorzystane w detekcji pracy wyspowej jednostek wytwórczych. Ponadto przedstawiono cechy charakterystyczne tego kryterium oraz trudności techniczne występujące w czasie jego eksploatacji. Opisano także badania wpływu poszczególnych nastaw tych kryteriów na poprawność i dokładność detekcji pracy wyspowej i przypadki nadmiarowego działania zabezpieczeń opartych na tym kryterium.
EN
The article describes the problems of detecting unintentional, uncontrolled island operation of generating units in medium voltage grids. The operation and setting of the ROCOF criterion, which can be used in detecting the island operation of generating units, were analyzed. In addition, the features of this criterion and the technical difficulties that occur during its operation are presented. The study of the impact of the setting of this criterion on the correctness and accuracy of island detection is described. Moreover, the cases of misoperations of this criterion are also presented.
W artykule przedstawiono wybrane wymagania techniczne stawiane rozproszonym jednostkom wytwórczym przez standard IEEE-1547. Skupiono się na kwestiach związanych z regulacją napięcia, mocy biernej i częstotliwości. Opisano także wymagania dotyczące odpowiedzi generacji rozproszonej w przypadku wystąpienia zakłóceń mających wpływ na stabilność i niezawodność pracy systemu elektroenergetycznego. W ramach artykułu podkreślono również podobieństwa i różnice pomiędzy standardem IEEE-1547 a odpowiadającymi mu dokumentami europejskimi.
EN
The article presents selected technical requirements imposed on distributed generation units by the IEEE-1547 standard. The authors focused on issues related to voltage, reactive power, and frequency regulation. The requirements for the response of distributed generation during disturbances affecting the stability and reliability of the power system are also described. Moreover, the article highlights the similarities and differences between the IEEE-1547 standard and the corresponding European documents.
W artykule poruszono kwestie wpływu transformacji energetycznej, w tym elektryfikacji ciepłownictwa jednorodzinnego, rosnącej liczby instalacji fotowoltaicznych i zmiany profilu zapotrzebowania energetycznego na pogorszenie parametrów jakościowych sieci zasilającej niskiego napięcia oraz sposobów ich poprawy z wykorzystaniem transformatorów symetryzujących instalowanych w głębi sieci nn. W pierwszej części artykułu przedstawiono analizę danych statystycznych dotyczących struktury i długości obwodów niskich napięć w Polsce oraz normatywnych parametrów jakości napięcia zasilającego wraz z czynnikami wpływającymi na ich pogorszenie w kontekście aktualnych trendów związanych z szerokim stosowaniem powietrznych pomp ciepła i generacji rozproszonej. W kolejnych częściach przedstawiona została analiza wybranej instalacji transformatora symetryzującego w sieci nn z instalacjami PV oraz niesymetrycznymi obciążeniami. Zawarte w artykule wyniki pomiarów potwierdzają wysoką skuteczność transformatora symetryzującego w redukcji asymetrii napięć i prądów w głębi sieci oraz wskazują dodatkowe korzyści wynikające ze stabilizacji sieci niskiego napięcia.
EN
The article describe the impact of the energy transformation including the electrification of single-family houses heating, the growing number of photovoltaic installations and changes in the consumer energy demand profile on the power quality parameters deterioration in the low-voltage network and the improvement methods using load balancing transformers installed deep inside the LV network. The first part of the article presents an analysis of statistical data on the structure and length of low-voltage networks in Poland and normative parameters of the power quality and factors affecting their deterioration in the context of current trends related to the widespread use of air source heat pumps and distributed generation. The following sections present an analysis of a selected load balancing transformer installation in LV networks with PV installations and unbalanced loads. The measurement results confirm the high efficiency of the balancing transformer in current and voltage asymmetry reduction inside the network and show additional benefits of the low-voltage network stabilization.
W artykule opisano problemy towarzyszące wydzieleniu się nieintencjonalnej, niekontrolowanej wyspy. Przedstawiono różnego rodzaju kryteria, które mogą być wykorzystane w detekcji pracy wyspowej jednostek wytwórczych. Ponadto przedstawiono cechy charakterystyczne poszczególnych kryteriów, a także trudności występujące w ich eksploatacji. Dodatkowo szczegółowo opisano badania, jakim poddano przekaźnik zabezpieczeniowy wyposażony w kryterium Voltage Vector Shift. Wykazały one negatywny wpływ zjawisk zewnętrznych występujących w systemie elektroenergetycznym, tj.: zwarć jednofazowych i trójfazowych o różnych rezystancjach przejścia na właściwości eksploatacyjne kryterium Voltage Vector Shift.
EN
The paper describes the problems accompanying the separation of an unintentional, uncontrolled island. Various criteria that can be used in the detection of island operation of generating units have been presented. In addition, the features of individual criteria are described, as well as the difficulties in their operation. Additionally, the tests of the protection relay equipped with the Voltage Vector Shift criterion are described in detail. They proved the negative influence of external phenomena occurring in the power system, i.e., single-phase and three-phase short-circuit with different fault resistances, to the operational properties of the Voltage Vector Shift criterion.
Jednym z trendów, które są obserwowane we współczesnych systemach elektroenergetycznych jest stopniowa decentralizacja, będąca w dużej mierze efektem rosnącej roli generacji rozproszonej oraz ewolucją odbiorców w stronę prosumeryzmu. Rośnie rola lokalnego bilansowania i rodzi się zapotrzebowanie na powstawanie lokalnych struktur organizacyjnych, dążących do wydzielenia części infrastruktury elektroenergetycznej. Rodzi to nie tylko wyzwania techniczne ale także organizacyjne, prawne i ekonomiczne. Wydzielone struktury organizacyjne mogą funkcjonować w różnych formach: od niewielkich układów producenckich do wydzielonych mikrosystemów energetycznych (spółdzielni, klastrów czy „wysp” energetycznych). W artykule opisano problemy współpracy wydzielonych obszarów z systemem elektroenergetycznym.
EN
One of the trends observed in modern power systems is gradual decentralization, which is largely the result of the growing role of distributed generation and the evolution of consumers towards prosumerism. The role of local balancing is growing and there is a need for the creation of local organizational structures aimed at separating part of the power infrastructure. This raises not only technical but also organizational, legal and economic challenges. Separate organizational structures can function in various forms: from small producer systems to separate energy microsystems (cooperatives, clusters or energy "islands"). The article describes the problems of cooperation between selected energy microsystems and the power system.
W artykule przedstawiono metody ograniczania przekroczeń napięciowych w sieciach niskiego napięcia powodowane pracą mikroinstalacji wytwórczych. Wzrost liczby pracujących instalacji, głównie fotowoltaicznych spowodował problemy polegające na przekraczaniu maksymalnego dopuszczalnego napięcia, co z kolei prowadzi do wyłączenia instalacji przez zabezpieczenia oraz utraty możliwości produkowania energii elektrycznej. Wyłączenie instalacji ze względu na występowanie przekroczeń napięciowych powoduje reklamacje prosumentów ze względu na niedotrzymanie przez OSD wymaganych warunków jakości energii w sieci. W artykule omówiono dostępne metody ograniczania tych przekroczeń oraz podjęto próbę wskazania praktycznych działań uzasadnionych technicznie i optymalnych ekonomicznie zarówno dla prosumentów jak i spółek zajmujących się dystrybucją energii elektrycznej.
EN
The article presents methods of limiting voltage excesses in low voltage grids caused by the micro-installations. The increase in the number of operating installations, mainly photovoltaics, caused problems consisting in exceeding the maximum allowable voltage, which led to the shutdown of the installation by overvoltage protection. The shutdown of the installation due to the occurrence of voltage overruns causes complaints from prosumers due to the DSO's failure to meet the required power quality conditions in the grid. The paper discusses the available methods of limiting these exceedances and attempts to indicate practical methods, technically justified and economically optimal for both prosumers and DSO’s.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.