Praca zabezpieczeń nadnapięciowych instalacji fotowoltaicznych w sieci niskiego napięcia

• Autorzy: Janiga Klara

Warianty tytułu

EN

Operation of overvoltage protection of photovoltaic installations in low-voltage networks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zjawisko wzrostu napięcia jest coraz częściej obserwowanym skutkiem przyłączania nowych mikroinstalacji fotowoltaicznych (PV) do sieci niskiego napięcia. Zbyt wysokie napięcie pogarsza parametry jakościowe energii elektrycznej i jest groźne dla zasilanych z sieci urządzeń elektrycznych. Jednym ze sposobów uniknięcia przekroczeń napięciowych jest wyposażenie źródeł PV w zabezpieczenia nadnapięciowe. Celem artykułu jest zaprezentowanie pracy zabezpieczeń mikroinstalacji przed wzrostem napięcia oraz ocena jej wpływu na stabilność warunków napięciowych w sieci. Jak pokazały symulacje, nieskoordynowana praca zabezpieczeń nadnapięciowych w sieciach o dużym nasyceniu fotowoltaiką nie tylko nie rozwiązuje problemu wzrostu napięcia, ale prowadzi także do pogorszenia stabilnych dotąd warunków napięciowych w całej sieci.

EN

The phenomenon of overvoltage is an increasingly often observed effect of connecting new photovoltaic (PV) microinstallations to the low-voltage grid. Too high voltage in the network worsens the power quality parameters and may damage electrical devices. One of the ways to avoid overvoltage is to equip PV sources with overvoltage protections. The aim of the paper was to present the operation of microinstallation protection against voltage increase and to assess its impact on the stability of voltage conditions in the network. As the simulations have shown, the uncoordinated operation of overvoltage protections in networks with high photovoltaic saturation not only does not solve the problem of voltage rises, but also leads to deterioration of the previously stable voltage conditions in the entire network.

Słowa kluczowe

PL

zabezpieczenia nadnapięciowe; rozproszona generacja; mikroinstalacje fotowoltaiczne

EN

overvoltage protection; distributed generation; photovoltaic micro-installations

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 5
• Strony: 24--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Janiga Klara

• Politechnika Lubelska

Bibliografia

• [1] Bletterie B., Kadam S., Bolgaryn R., Zegers A.: Voltage Control with PV Inverters in Low Voltage Networks – In Depth Analysis of Different Concepts and Parameterization Criteria. IEEE Transactions on Power Systems 2017, nr 32/1, str. 177-185.
• [2] Ciuła R., Gręda D., Kania K., Skomorowska A., Walczak A.: Rynek Fotowoltaiki w Polsce 2021. Raport Instytutu Energetyki Odnawialnej IEO 2021.
• [3] Haque M. M., Wolfs P.: A review of high PV penetrations in LV distribution networks: Present status, impacts and mitigation measures. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2016, nr 62(C), str. 1195-1208.
• [4] Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej (IRiESD). PGE Dystrybucja S.A.
• [5] Janiga K.: Overvoltage Protection of PV Microinstallations - Regulatory Requirements and Simulation Model. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska 2021, nr. 11(2), str. 40-43.
• [6] Kacejko P., Pijarski P.: Mitigation of Voltage Rise Caused by Intensive PV Development in LV Grid. 7th Solar Integration Workshop 2017, str. 7-11.
• [7] Kerber G., Witzmann R., Sappl H.: Voltage limitation by autonomous reactive power control of grid connected photovoltaic inverters. Compatibility and Power Electronics 2009, str. 129-133.
• [8] Kodeks sieci dotyczący wymogów w zakresie przyłączania jednostek wytwórczych do sieci (RfG). PSE S.A., https://www.pse.pl/rfg, dostęp: 3.08.2021.
• [9] Mahmud N., Zahedi A.: Review of control strategies for voltage regulation of the smart distribution network with high penetration of renewable distributed generation. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2016, nr 64, str. 582-595.
• [10] Norma PN-EN 50438:2014-02: Wymagania dla instalacji mikrogeneracyjnych przeznaczonych do równoległego przyłączania do publicznych sieci dystrybucyjnych niskiego napięcia.
• [11] Norma PN-EN 50549-1:2019-02: Wymagania dla instalacji wytwórczych przeznaczonych do równoległego przyłączania do publicznych sieci dystrybucyjnych - Część 1: Instalacje wytwórcze aż do typu B włącznie.
• [12] Olivier F., Aristidou P., Ernst D., van Cutsem T.: Active Management of Low-Voltage Networks for Mitigating Overvoltages Due to Photovoltaic Units. IEEE Transactions on Smart Grid 2016, nr 7(2), str. 926-936.
• [13] Reeves D., Nourbakhsh G., Mokhtari G., Ghosh A.: A distributed control based coordination scheme of house-hold PV systems for overvoltage prevention. IEEE Power and Energy Society General Meeting 2013, nr 1, str. 1-5.
• [14] Rozporządzenie Komisji (UE) 2016/631 z dnia 14 kwietnia 2016 r. ustanawiające kodeks sieci dotyczący wymogów w zakresie przyłączenia jednostek wytwórczych do sieci.
• [15] Tonkoski R., Lopes L.A.C., El-Fouly T.H.M.: Coordinated active power curtailment of grid connected PV inverters for overvoltage prevention. IEEE Transactions on Sustainable Energy 2011, nr 2(2), str. 139-147.
• [16] Von Appen J., Braun M., Stetz T., Diwold K., Geibel D.: Time in the Sun: The Challenge of High PV Penetration in the German Electric Grid. IEEE Power and Energy Magazine 2013, nr 11(2), str. 55-64.
• [17] Wymogi ogólnego stosowania wynikające z Rozporządzenia Komisji (UE) 2016/631 z dnia 14 kwietnia 2016 r. ustanawiającego kodeks sieci dotyczący wymogów w zakresie przyłączenia jednostek wytwórczych do sieci (NC RfG). PSE S.A., 18.12.2018.
• [18] Zbiór wymagań dla modułów wytwarzania energii typu A, w tym mikroinstalacji. PGE Dystrybucja S.A.
• [19] Zestawienie danych ilościowych dotyczących funkcjonowania KSE w 2020 roku. Raport PSE S.A., https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty-roczne-z-funkcjonowania-kse-za-rok/raporty-za-rok-2020, dostęp: 3.08.2021.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).