Prąd zwarciowy w generacji rozproszonej - uwarunkowania dla zabezpieczeń

• Autorzy: Biczel Piotr

Identyfikatory

DOI

10.15199/74.2020.10.1

Warianty tytułu

EN

Short-circuit current distributed generation - considerations for protection system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia udziału rozproszonych źródeł energii w wyłączaniu zwarć. Przeanalizowano znane jednostki generacji rozproszonej pod kątem zdolności generacji prądu zwarciowego. Omówiono współczesne wymagania sieciowe w tym zakresie. Została przybliżona konstrukcja falownika energoelektronicznego pod kątem ograniczenia prądu wyjściowego. Zaprezentowano typowe wartości przeciążalności prądowej falowników na przykładzie UPS. Zasygnalizowano problematykę strategii wyłączania zwarć w układach, gdzie decydującą rolę pełnią źródła rozproszone, przede wszystkim elektrownie słoneczne i wiatrowe. Wskazano prowadzone prace badawcze w tym zakresie. Nakreślono potrzebę dalszych prac badawczych i konstrukcyjnych w sprawie.

EN

The article presents the issues of the share of distributed energy sources in short-circuit breaking. Known distributed energy resources were analysed in terms of the ability to generate short-circuit current. Contemporary network requirements in this area are discussed. Design of the power electronic inverter in terms of limiting the output current is presented. Typical values of current overload of inverters are shown on the example of UPS. The issues of the strategy of short-circuit breaking in systems, where distributed energy resources play a decisive role, especially solar and wind power plants. The need for further research and construction work on the case was outlined.

Słowa kluczowe

PL

energoelektronika; generacja rozproszona; odnawialne źródła energii; zwarcia; zakłócenia; sterowanie

EN

power electronics; distributed energy resources; DER; renewable power sources; RES; short circuit; disturbances

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Wiadomości Elektrotechniczne
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 88, nr 10
• Strony: 4--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Biczel Piotr

• Wydział Elektryczny Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] Ackermann T., G. Andersson, L. Söder. 2001. Distributed generation: a definitione. Electric Power Systems Research, 57(3): 195-204. On-line: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378779601001018.
• [2] Barlik R., M. Nowak. 2016. Poradnik Inżyniera Energoelektronika. Warszawa: Wydawnictwo WNT i Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [3] Biczel P. 2013. Optymalne wykorzystanie pierwotnych nośników energii na przykładzie hybrydowej elektrowni słonecznej z ogniwami paliwowymi. Rozprawa doktorska. Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny. Warszawa, 17.12.2003. On-line: http://www.ee.pw.edu.pl/~biczelp/teksty/doktorat.pdf.
• [4] Brahma S.M. 2011. Fault Location in Power Distribution System With Penetration of Distributed Generation. IEEE Transactions on Power Delivery, 26(3): 1545-1553.
• [5] Derski B., R. Zasuń. 2020. Rząd składa pocałunek śmierci energetyce. Portal wysokienapiecie.pl (29.04.2019, dostęp on-line 7.03.2020). https://wysokienapiecie.pl/19099-ustawa-pradowa-cenach-energii-pocalunek-smierci/.
• [6] Derski B. 2020. Wydobycie węgla w Polsce bliżej końca niż mówią politycy. Portal wysokienapiecie.pl (9.03.2020, dostęp on-line 11.03.2020). https://wysokienapiecie.pl/27254-wydobycie-wegla-w-polsce-blizej-konca-niz-mowia-politycy/.
• [7] Dmowski A. 1998. Energoelektroniczne układy zasilania prądem stałym w telekomunikacji i energetyce. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
• [8] Handbook 2015. DOE/EPRI Electricity Storage Handbook in Collaboration with NRECA. Wyd. Sandia National Laboratories. On-line: https://prod-ng.sandia.gov/techlib-noauth/access-control. cgi/2015/151002.pdf.
• [9] Dulău L.I., M. Abrudean, D. Bică. 2014. Effects of Distributed Generation on Electric Power Systems. Procedia Technology, 12:681-686. On-line: http://www.sciencedirect.com/science/ article/ pii/S2212017313007342.
• [10] Erickson R.W., D. Maksimovic. 2020. Fundamentals of Power Electronics. Springer International Publishing.
• [11] Friedman N.R. Distributed Energy Resources Interconnection Systems: Technology Review and Research Needs. National Renewable Energy Laboratory, NREL/SR-560-32459.
• [12] Gururajapathy S.S., H. Mokhlis, H.A. Illias. 2017. Fault location and detection techniques in power distribution systems with distributed generation. A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 74: 949-958. On-line: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032117303386.
• [13] Iwański G., W. Koczara. 2009. Adjustable speed power generation systems with diesel genset. Combustion Engines/Silniki Spalinowe, Vol. 2009-SC1: 143–146.
• [14] Kacejko P., J. Machowski. 2020. Zwarcia w systemach elektroenergetycznych. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [15] Khun T. 2011. Struktura rewolucji naukowych. Warszawa: Aletheia.
• [16] Kocot H. 2010. Energetyka rozproszona w scenariuszach rozwojowych polskiej elektroenergetyki do 2020 roku. Acta Energetica, 1: 49-59.
• [17] Koczara W. 2007. Adjustable Speed Generator Systems – an Emerging Technology for Efficient Electrical Energy Genertion. The &th International Conference on Power Electronic. EXCO, Daegu, Korea.
• [18] Nuutinen P., P. Salonen, P. Peltoniemi, P. Silventoinen, J. Partanen. 2009. LVDC customer-end inverter operation in short circuit. 13th European Conference on Power Electronics and Applications, Barcelona: 1-10. URL: http://ieeexplore-1ieee-1org-10000be-mt08b6.eczyt.bg.pw.edu.pl/stamp/stamp.jsp?tp=&arnum-ber=5279260&isnumber=5278662.
• [19] Popczyk J. 2009. Energetyka postprzemysłowa - piąta fala innowacyjności. Wykład inaugurujący rok akademicki 2009/2010 w Politechnice Śląskiej (wewnętrzne wydawnictwo Politechniki Śląskiej).
• [20] Popczyk J. 2020. Od działań kryzysowych 2020 do elektroprosumentyzmu 2050. Transformacja energetyki w trybie przełomowym. Część I. Rozległe uwarunkowania i punkt oddolnego praktycznego startu. www.cire.pl, 30.04.2020. URL: https://www.cire.pl/item,197335,2,0,0,1,0,0,od-dzialan-kryzysowych-2020-do-elektroprosumentyzmu-2050-transformacja-energetyki-w-trybie-przelomowym-czesc-i-rozlegle-uwarunkowania-i-punkt-oddolnego-praktycznego-startu.html.
• [21] Singh S., J. Ostergaard, N. Jain. 2009. Distributed Generation in Power Systems: An Overview and Key Issues. 24rth Indian Engineering Congress, NIT Surathkal, Kerala, December 10-13, 2009. On-line: https://backend.orbit.dtu.dk/ws/portalfiles/por-tal/5202512/24IEC_paper.pdf.
• [22] Skvarenina T.L. 2002. The Power Electronics Handbook. CRC Press LLC, Boca Raton London New York Washington, D.C.
• [23] Stieneker M., B.J. Mortimer, A. Hinz, A. Müller-Hellmann, R.W. De Doncker. 2018. MVDC Distribution Grids for Electric Vehicle Fast-Charging Infrastructure. 2018 International Power Electronics Conference (IPEC-Niigata 2018 – ECCE Asia), Niigata: 598-606.
• [24] Taft J.D. 2017. Fault Intelligence: Distribution Grid Fault Detection and Classification. Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington 99352. On-line: https://gridarchitecture.pnnl. gov/media/white-papers/FaultIntelligence_PNNL.pdf.
• [25] Tleis N. 2019. Power Systems Modelling and Fault Analysis – Theory and Practice (2nd Edition). Elsevier 2019. Dostępne on-line: https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpPSMFAT03/power-systems-modelling/power-systems-modelling.
• [26] TransmissionCode 2007. Netz – und Systemregeln der deutschen Übertragungsnetzbetreiber. Verband der Netzbetreiber – VDN – e.V. beim VDEW. On-line: https://www.n-ergie-netz.de/public/remotemedien/media/mdn/produkte_und_dienstleistungen/net-zanschluss/gesetze/070801TransmissionCode_20072.pdf.
• [27] UE (2016). Rozporządzenie Komisji (UE) 2016/631 z dnia 14 kwietnia 2016 r. ustanawiające kodeks sieci dotyczący wymogów w zakresie przyłączenia jednostek wytwórczych do sieci.