Quality characteristics of electric energy generated in a wind power plant

• Autorzy: Nęcka K. , Knaga J.

Identyfikatory

DOI

10.14654/ir.2014.151.064

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka jakości energii elektrycznej generowanej w siłowni wiatrowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the analysis was the quality of electric energy in the place of attachment of a single wind power plant to the electricity grid. This objective was performed based on the author's own research carried out in a LV switching station located in the place of attachment of a wind turbine with the power 150 kW to the MV distribution network. The object of the research was located in the northern part of Małopolskie Voivodeship. The assessment of the quality of electric energy was carried out based on the requirements set forth in the Ordinance of the Minister of Economy on detailed conditions of functioning of the power system and the Manual of Movement and Operation of Distributive Network. Based on the analysis, which was carried out, one may assume that the requirements referring to frequency changes, efficient value of the supply voltage, voltage unbalance and its deformation from the sinusoidal waveform have been met. In the period which was covered by the research, during the wind turbine work, insignificant surpasses of the admissible level of the root mean square of voltage were reported, but their number constituted less than 0.07% of observations. During the research, also 20 voltage dips of values exceeding 10% of the rated voltage, average depth of which was 172V were reported. In majority these were disruptions caused by other receivers connected to the network.

PL

Celem pracy była analiza jakości energii elektrycznej w miejscu przyłączenia pojedynczej siłowni wiatrowej do sieci elektroenergetycznej. Cel ten zrealizowano na podstawie badań własnych wykonanych w rozdzielni nN, zlokalizowanej w miejscu przyłączenia siłowni wiatrowej o mocy 150 kW do sieci rozdzielczej SN. Obiekt badań był zlokalizowany w północnej części województwa małopolskiego. Oceny jakości energii elektrycznej dokonano w oparciu o wymagania zawarte w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego oraz Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej. Na podstawie wykonanych analiz można uznać, że wymagania odnośnie zmian częstotliwości, wartości skutecznej napięcia zasilającego, asymetrii napięcia oraz jego odkształcenia od przebiegu sinusoidalnie zmiennego zostało spełnione. W okresie objętym badaniem podczas pracy siłowni wiatrowej rejestrowano nieznaczne przekroczenia dopuszczalnego poziomu wartości skutecznej napięcia, ale ich liczba stanowiła niespełna 0,07% obserwacji. W czasie badań zarejestrowano również 20 zapadów napięcia o wartościach przekraczających 10% napięcia znamionowego, których średnia głębokość wynosiła 172V. W większości były to zakłócenia, których źródłem są inne odbiorniki przyłączone do sieci.

Słowa kluczowe

EN

wind generation; electric energy; quality of energy; electricity grid

PL

generacja wiatrowa; energia elektryczna; jakość energii; sieć elektroenergetyczna

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 18, No. 3
• Strony: 119--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr.

Twórcy

autor

Nęcka K.

• Department of the Power Industry and Automation of Agricultural Processes University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków

autor

Knaga J.

• Department of the Power Industry and Automation of Agricultural Processes University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków

Bibliografia

• Global Wind Report – Annual market update (2011). Global Wind Energy Council. Pozyskano z: http://www.gwec.net.
• BTM Consult, World Market Update 2011.
• Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej. Energia wiatrowa w Polsce. Pozyskano z: http://www.pwea.pl/pl/energetyka-wiatrowa/ewi-w-polsce
• ENION – Spółka Akcyjna. Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej. 31 marca 2009 roku.
• Iwaniak, A.; Chojnowski, P. (2009). Jakość energii elektrycznej z siłowni wiatrowej. Wiadomości Elektrotechniczne, 11, 14-17.
• Kaldellis, J.K.; Zafirakis, D.P. (2012). 2.21 - Trends, Prospects, and R&D Directions in Wind Turbine Technology. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences, from Comprehensive Renewable Energy, Vol.2, Current as of 15 January 2014, 671-724.
• Korban, Z. (2010). Wybrane aspekty wykorzystania energetyki wiatrowej w Polsce. Górnictwo i geologia, Tom 5, Zeszyt 2, Politechnika Śląska, Gliwice, 79-90.
• Kosobucki, G. (2011). Pomiar niesymetrii napięcia w sieciach trójfazowych. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, 65, 401-410.
• Kowalski, Z. (2007). Jakość energii elektrycznej, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2007.
• Niedźwiecka-Filipiak, I.; Borcz, Z. (1998). Zastosowanie niekonwencjonalnych źródeł energii w infrastrukturze wsi. Inżynieria Rolnicza, 1(2), 55-62.
• Nirmal-Kumar, C.; Nair, Lei J. (2013). Power quality analysis for building integrated PV and micro wind turbine in New Zealand. Energy and Buildings, Vol. 58, 302-309.
• PN-EN 50160:2010, Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach elektroenergetycznych
• PN-EN 61000-2-12:2004, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC), Poziomy kompatybilności dla zaburzeń przewodzonych niskiej częstotliwości i sygnałów sygnalizacji w publicznych sieciach zasilających średniego napięcia.
• PN-EN 61000-2-2:2003. Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC), Poziomy kompatybilności zaburzeń przewodzonych małej częstotliwości i sygnałów przesyłanych w publicznych sieciach zasilających niskiego napięcia.
• PN-EN 61000-4-30:2011, Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC), Metody badań i pomiarów - Metody pomiaru jakości energii.
• Polak, A.; Baranski, M. (2006). Porównanie turbin wiatrowych. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, 74, 147-151.
• Reiter, E.; Kukiełka, L. (2011). Problematyka wykorzystania energii wiatru w gospodarstwie rolnym. Inżynieria Rolnicza, 5(130), 243-249.
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Dz. U. 2007 r. Nr 93, poz. 957; 2008 r. Nr 30, poz. 178; 2008 r. Nr 162, poz. 1005.
• Stavrakakis, G.S. (2012). Electrical Parts of Wind Turbines Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences, from Comprehensive Renewable Energy, Vol. 2, 269-328.
• Tascikaraoglu, A.; Uzunoglu, M.; Vural, B.; Erdinc, O. (2011). Power quality assessment of wind turbines and comparison with conventional legal regulations: A case study in Turkey, Applied Energy, Vol. 88, Issue 5, 1864-1872.
• Trojanowska, M.; Nęcka, K. (2010) Badanie wskaźników charakteryzujących jakość napięcia w wiejskich sieciach elektroenergetycznych. Inżynieria Rolnicza, 4(120), 269-274.