Power quality experimental research at the Primorsky wind power station

• Autorzy: Sayenko Yuriy , Pawełek Ryszard , Molchan Andrii , Dyka Ewa

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.03.32

Warianty tytułu

PL

Badania jakości energii w Przymorskiej elektrowni wiatrowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents results of experimental studies of power quality indicators conducted at the wind farm with 52 DFIG wind turbines with a unit capacity of 3.8 MW by General Electric connected to 150 kV network. The way how the research has been prepared and the research algorithm by Metrel MI 2885 power quality analyzer are described. The analysis of changes in Total Harmonic Distortion (THD) voltage and current has been performed. Frequency spectra and maximum values of particular voltage and current harmonics are presented. Short-term abnormal THD of the current curve have been recorded. Wind power plant simulation model and simulated turbulent wind flow for further studies of wind turbines EMC with distribution network are presented.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wskaźników jakości energii przeprowadzonych w farmie wiatrowej, zawierającej 52 turbiny wiatrowe DFIG o mocy jednostkowej 3,8 MW firmy General Electric, przyłączonej do sieci 150 kV. Opisano sposób przygotowania badań i algorytm działania analizatora jakości energii Metrel MI 2885 wykorzystanego w pomiarach. Przeprowadzano analizę zmian współczynnika odkształcenia (THD) napięcia i prądu. Przedstawiono widma częstotliwościowe i wartości maksymalne poszczególnych harmonicznych napięcia i prądu. widma krzywych prądowych Zidentyfikowano występujące w stanach zakłóceniowych krótkotrwałe, ale znaczne wzrosty wartości THD w przebiegach rądu. Przedstawiono model symulacyjny elektrowni wiatrowej i przykładowy symulowany przebieg zmian prędkości wiatru do dalszych badań parametrów EMC turbin wiatrowych współpracujących z siecią dystrybucyjną.

Słowa kluczowe

EN

wind farm; DFIG wind turbine; EMC; power quality; voltage distortion

PL

farma wiatrowa; turbina wiatrowa typu DFIG; EMC; odkształcenie napięcia

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 3
• Strony: 168--173
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sayenko Yuriy

• Pryazovskyi State Technical University, Department of Industrial Electrical Power Supply, Ukraine, 87555, Mariupol, 7 Universytets'ka

autor

Pawełek Ryszard

• Lodz University of Technology, Institute of Electrical Power Engineering, 18/22 Stefanowskiego str., 90-924 Lodz

autor

Molchan Andrii

• Pryazovskyi State Technical University, Department of Industrial Electrical Power Supply, Ukraine, 87555, Mariupol, 7 Universytets'ka

autor

Dyka Ewa

• Lodz University of Technology, Institute of Electrical Power Engineering, 18/22 Stefanowskiego str., 90- 924 Lodz

Bibliografia

• [1] Wind energy sector of Ukraine 2019 // Ukrainian wind energy association. Link: http://uwea.com.ua/uploads/ docs/uwea_ 2019_ ua_preview.pdf
• [2] Pawełek R., Wasiak I., Influence of frequency converters on power quality in power station ancillary services network. Part 1 – Monitoring in real network, Przegląd Elektrotechniczny, 90 (2014), no. 1, 24-28
• [3] Wasiak I., Pawelek R.; Mienski R., Energy storage application in low-voltage microgrids for energy management and power quality improvement, IET Generation, Transmission & Distribution, 2014, no.8, 463–472
• [4] Małaczek M., Wasiak I., Forming a microgrid to islanded operation as a mean to improve quality of supply in low voltage networks with distributed generation, Proceedings of International Conference on Harmonics and Quality of Power, ICHQP. 2018, 1-6
• [5] Denysiuk S., Analysis and optimization of energy processes in dispersed electric power systems. Tech. electrodynamics. 2016. no. 4, 62–64
• [6] Denysiuk S., Horenko D., Artemiev M. and Tarhonskyi V., Evaluation of exchange processes in local systems with flexible generation. IEEE 6th international conference on energy smart systems, 2019, 233-238
• [7] Tugay D., Kolontaevsky Yu., Kotelevets S., Savchuk Ye. Solar power plant operation modeling in Smart Grid electricity supply system, Lighting and electricity, 50 (2017), no. 3, 16–24
• [8] Duong M., Le K., Grimaccia F., Leva S., Mussetta M. and Zich R., Comparison of power quality in different grid-integrated wind turbines, IEEE 16th International Conference on Harmonics and Quality of Power, 2014, 669-673
• [9] Gholami M., Fathi S., Milimonfared J., Chen Z. and Deng F., The effect of turbulence and wake on the power fluctuation in the wind warms, ICEE 2017, 2017, 1148-1153
• [10]Pawelek R., Wasiak I., Assessment of power quality at the point of coupling of wind power plant with the electrical power system, Przegląd Elektrotechniczny, 88 (2012), no. 2, 82-85
• [11] Denysiuk S., Gorenko D., Analysis of metabolic processes during the parallel operation of two three-phase wind turbines, Renewable energy, 53 (2018), no. 2, 46–56
• [12] Bialas H., Pawełek R., Wasiak I., Possibilities of islanding operation of wind power plants, Przegląd Elektrotechniczny, 96 (2020), no. 3, 47-50
• [13] Sayenko Y., Kalyuzhniy D., Bolgov V., Kütt L., Mathematical model for assessment of voltage disturbing sources in networks with distributed power generation, Przegląd Elektrotechniczny, 95 (2019), no. 3, 49-53
• [14] IEC EN 61000-4-30: Electromagnetic compatibility (EMC), Part 4- 30: Testing and measurement techniques – Power quality measurement methods, 2015
• [15] EN 50160: Voltage Characteristics of electricity supplied by public distribution networks, 2010
• [16] Metrel, Master Q4 MI 2885 Instruction manual. Version 8.1.0
• [17] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego, Dz.U Nr 93, poz. 623
• [18] Zhezhelenko I., Sayenko Y., Baranenko T., Pawelek R., Engineering Methods of Evaluation of Additional Power Losses in Electric Power Networks at Non-Sinusoidal Conditions, Przeglad Elektrotechniczny, 90 (2014), no. 7, 226-229
• [19] Sayenko Y., Molchan A., Analysis of wind turbine impacts on power quality taking into account the variable nature of wind flow, 2019 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), 2019, 9-13

Uwagi

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