Celem artykułu jest określenie wpływu mikroinstalacji fotowoltaicznych (PV) na parametry jakościowe energii elektrycznej. Analiza ukierunkowana jest na poprawę poziomów napięcia w sieciach niskiego napięcia z dużą koncentracją mikroźródeł [3, 4, 6]. W instalacjach niskiego napięcia z dużą koncentracją źródeł rozproszonych istnieje ryzyko wzrostu napięcia poza parametry dopuszczalne, określone w aktach prawnych. Operator systemu powinien reagować na zmiany napięcia przy lawinowym przyłączaniu jednostek wytwórczych. Artykuł prezentuje możliwości wyrównywania poziomów napięcia z wykorzystaniem transformatora zasilającego 15/0,4 kV. Wykonano analizę porównawczą rozwiązań technicznych polegających na: wymianie transformatora na jednostkę o większej mocy, wykorzystaniu istniejącego przełącznika zaczepów (zmiana położenia możliwa w stanie bezprądowym), wykorzystaniu podobciążeniowego przełącznika zaczepów (po wymianie transformatora). W celu rozwiązania postawionego zadania, na podstawie odpowiednich modeli matematycznych, przeprowadzone zostały badania symulacyjne porównujące skuteczność zastosowanych metod [2, 9].
EN
The purpose of the article is to determine the impact of photovoltaic micro-installations (PV) on the quality parameters of electricity. The analysis is aimed at improving voltage level in low-voltage networks with a high concentration of micro-sources. In this type of installations, there is a risk of voltage increase beyond the allowable parameters. The article presents the possibility of levelling voltage profiles using a 15/0.4 kV transformer including: replacement of the transformer with a higher power unit; use of an existing tap changer (change of position possible in no-load current); use of on-load tap-changer. In order to solve the task, simulations were carried out comparing the effectiveness of the methods used.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem artykułu jest ocena wpływu mikroźródeł PV (źródła fotowoltaiczne) na parametry jakościowe energii elektrycznej ze szczególnym uwzględnieniem poziomów napięcia w sieci nn. W ramach przeprowadzonych analiz, w oparciu o pomiary oraz odpowiednie modele symulacyjne, dokonano oceny warunków napięciowych w sytuacji zwiększonej koncentracji tych źródeł. Badano również możliwości regulacji napięcia w sieci poprzez zmianę przekładni transformatora SN/nn, zmianę rozpływu mocy biernej i zmianę mocy czynnej generowanej przez źródła PV. Przeprowadzona analiza oraz testy symulacyjne dały odpowiedź na pytanie: czy istnieje ryzyko wzrostu napięcia w sieci nn poza parametry dopuszczalne określone w aktach prawnych [1] oraz w jaki sposób Operator Sieci Dystrybucyjnej (OSD) powinien reagować na zmianę napięcia przy lawinowym wzroście przyłączanych jednostek wytwórczych?
EN
The article presents an evaluation of the impact of solar photovoltaic (PV) micro-sources on electrical energy quality parameters with particular focus on voltage levels in a LV network system. The analysis includes an evaluation of voltage conditions in the case of increased concentration of such energy sources. Options of voltage control realization for this network system have been also tested by changing the MV/LV transformation ratio, the load flow and the active power generated in the PV sources. Analyses and simulation tests have been performed to give an answer to the question whether voltage increase in the LV network system can exceed allowable parameters specified in legal regulations.
W artykule omówiono wyniki badań falowników przy zmianach oraz zanikach napięcia w sieci. Poddano również ocenie skuteczność wewnętrznych zabezpieczeń falownika.
EN
The results of inverter testing in case of voltage changes and dropouts in network are discussed in the paper. The internal protection of the inverter has also been evaluated.
Przyłączanie mikroinstalacji do sieci elektroenergetycznych niskiego napięcia może w istotny sposób wpływać na ich pracę. Szczególne obawy wśród operatorów sieci dystrybucyjnych budzi możliwość występowania różnego rodzaju zakłóceń (migotania napięcia, wyższe harmoniczne, podskoki napięcia, niekontrolowana praca wyspowa). W ramach pracy realizowanej na zamówienie PTPiREE przeprowadzono analizy obliczeniowe, symulacyjne oraz badania sieci z dużym nasyceniem źródeł fotowoltaicznych. W czasie badań jako najbardziej istotne i prawdopodobne zagrożenie zidentyfikowano podskoki napięcia, które wynikają z dużej generacji mocy przy jednoczesnym niewielkim zapotrzebowaniu lokalnym. W artykule zaprezentowano najważniejsze wyniki badań oraz środki zaradcze, które mogą być wprowadzone w celu wyeliminowania zagrożeń.
EN
Connection of photovoltaic micro-systems to low-voltage power grid can significantly affect its operation conditions. Special concerns arise possibility of various types of disturbances (voltage flicker, overvoltage, uncontrolled island operation). According to the society PTPiREE order, Lublin University of Technology carried out analysis, simulations and researches on the power grids with high penetration of PV installations. Based on the researches, the most significant and probable threat was identified as the overvoltage phenomena which occurred as the result of high level of generation and low level of local demand. The article presents the most important research results and countermeasures that can be used to eliminate or mitigate the risk of such overvolta ge.
Wraz z rozwojem generacji z odnawialnych źródeł energii, w tym energetyki prosumenckiej, pojawiają się problemy jej oddziaływania na system elektroenergetyczny. Podstawowym problemem technicznym o charakterze lokalnym jest efekt wzrostu napięcia w miejscu przyłączenia instalacji wytwórczej. Innym problemem pracy sieci z generacją rozproszoną jest niebezpieczeństwo podejmowania przez jej źródła pracy wyspowej. Jednym z najbardziej dynamicznie rozwijających się obszarów energetyki rozproszonej są mikroinstalacje fotowoltaiczne. Ich elementem wyjściowym przyłączonym do sieci są falowniki konwertujące prąd stały na przemienny. Układy falownikowe współpracujące ze źródłami rozproszonymi powinny być wyposażone w zabezpieczenia przeciwdziałające wyżej wymienionym problemom. W artykule omówiono wyniki badań falowników przy zmianach oraz zanikach napięcia w sieci. Poddano również ocenie skuteczność wewnętrznych zabezpieczeń falownika.
EN
With the development of generation from renewable energy sources, including prosumer energy, there are problems of its impact on the power system. The main technical problem of local growth is the effect of voltage at the connection point of a manufacturing installation. Another problem of the network of distributed generation is a non-safety by making its source operating insular. One of the most dynamically developing areas of distributed energy are photovoltaic installations. Their output element connected to the grid inverters are confanning direct current into alternating. Inverter circuits cooperating with the sources scattered-should be equipped with anti-security issues highlighted above. The article discusses the research results inverters with changes, and outages in the network. Were also assessing the effectiveness of the internal security of the inverter.
Na etapie planowania inwestycji związanych z budową farmy wiatrowej (FW) należy ocenić jaki jest wpływ tego obiektu na sieć elektroenergetyczną w analizowanym rejonie. Celem takich opracowań, określanych jako ekspertyzy przyłączeniowe jest ocena możliwości współpracy farmy wiatrowej z siecią oraz skutków jej uruchomienia min. na jako-ściowe parametry napięcia zasilającego odbiorców. Po wybudowaniu farmy wiatrowej należy zweryfikować rozważania teoretyczne podczas praktycznych pomiarów i testów. Celem artykułu jest określenie wpływu farmy wiatrowej na parametry jakości energii elektrycznej w stanach statycznych i dynamicznych. W celu oceny oddziaływania FW na system elektroenergetyczny autorzy wykonali liczne próby na rzeczywistym obiekcie. Przeprowadzone testy statyczne pozwoliły na ocenę wskaźników jakości zgodnie z obowiązującymi normami. Testy dynamiczne umożliwiły ocenę pracy farmy pod względem sterowania oraz weryfikacji poprawności działania układów regulacji.
EN
During the planning stage of the construction of a wind farm we should assess what the impact on the electricity network in the analyzed region is. The aim of such studies is to decide if there are possibilities of cooperation of the wind farm with the network and the impact of its work on the quality parameters of the power supply customers. After the construction of the wind farm theoretical considerations must be verified during the practical measurements and tests. The aim of this article is to determine the impact of a wind farm on the quality parameters of electricity in the static and dynamic states. In order to assess the impact of the wind farm on the system the authors have done a number of tests on the real object. The conducted static tests allowed to assess quality parameters on the base 50-160 standard. The dynamic tests enabled the assessment in terms of controlling the operation of the farm.
Specyfika układów przesyłowych prądu stałego stwarza wiele problemów w przypadku chęci odwzorowania tych układów w programach zwarciowych. Programy zwarciowe wykorzystywane są głównie do wyznaczania wielkości zwarciowych w konwencji stanów quasi-ustalonych. Brakuje w nich możliwości odwzorowania stanów nieustalonych, bardziej adekwatnych do odwzorowania pracy układów HVDC. W artykule zaprezentowano uproszczone podejście do modelowania układów HVDC w obliczeniach zwarciowych oparte na idei regulowanych źródeł prądowych.
EN
The specificity of the DC transmission systems creates a lot of problems if you wish to model these systems in short-circuit programs. Short-circuit programs are mainly used to determine the size of short-circuit in the convention states of quasi-state. They lack the ability of mapping transients state. The article presents a simplified approach to modeling HVDC systems in the short-circuit calculations based on the idea of regulated current sources.
Celem referatu jest zaprezentowanie możliwości wykorzystania rzeczywistych informacji opisujących topolo-gię sieci elektroenergetycznej w obliczeniach inżynierskich realizowanych on-line. Koncepcja wykorzystania informacji o rzeczywistej topologii sieci na potrzeby obliczeń prowadzonych w czasie rzeczywi-stym pojawia się w wielu publikacjach zarówno krajowych jak i zagranicznych. Rozwój możliwości komunikacyjnych oferowanych przez urządzenia zgodne ze standardem IEC 61850 sprawia, że koncepcje te są coraz bliższe praktycznej realizacji, chociaż ciągle pozostaje jeszcze do rozwiązania wiele kwestii technicznych i organizacyjnych. Artykuł ten podejmuje próbę opracowania podstaw praktycznej realizacji algorytmów adaptacyjnej modyfikacji modeli obliczeniowych wykorzystywanych w aplikacjach inżynierskich. Obliczenia wykonywane w elektroenergetyce realizowane w czasie rzeczywistym mają na celu wspomaganie prac różnych służb energetycznych w procesie podejmowania decyzji. Ich podstawą jest posiadanie aktualnych modeli obliczeniowych wszystkich elementów tworzących system elektroenergetyczny oraz aktualnych połączeń pomiędzy nimi. W artykule przedstawiono proces aktualizacji rzeczywistej topologii sieci elektroenergetycznych na bazie informacji zawartych w plikach konfiguracyjnych opisanych standardem IEC 61850 oraz danych pozyskanych z systemów SCADA. Artykuł powstał w ramach realizacji projektu badawczo-rozwojowego w ramach programu: GEKON – GENERATOR KONCEPCJI EKOLOGICZNYCH GEKON1/02/2014108/19/2014 pt. „Dynamiczne zarządzanie zdolnościami przesyłowymi sieci elektroenergetycznych przy wykorzystaniu innowacyjnych technik pomiarowych”
EN
The paper presents the application of actual data that describe the topology of an electric power network system to engineering computations realized on-line. The concept of using information about the actual network topology for real-time realized computations can be found in numerous publications in Poland and abroad. The development of communication potential offered by devices that comply with the IEC 61850 standard makes such concepts ever closer to their practical realization despite many still unsolved technical and organization issues. The present paper shows an attempt to develop a basis for practical realization of algorithms for adaptive modification of computational models used in engineering applications. Real time realized power engineering computations are meant to support decision-making processes of various operational power system services. In order to realize them it is necessary to have actual computational models of all the elements that compose the electric power system as well as actual interconnections between them. The paper presents the process of updating the power network topology with the use of information contained in configuration files (IEC 61850).
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono problem kompensacji mocy biernej w dużych farmach wiatrowych, przyłączonych do sieci elektroenergetycznej za pomocą linii kablowych 110 kV o długości kilkudziesięciu kilometrów. Uwzględniając wymagania operatora sieci w tym zakresie, przedstawiono wyniki obliczeń dla przykładowej elektrowni wiatrowej o mocy kilkudziesięciu megawatów. W analizie skupiono uwagę na pracy farmy w pełnym zakresie jej obciążenia.
EN
The article presents the problem of reactive power compensation for large wind farms, connected to the grid via a 110 kV cable lines with a length of several kilometers. Taking into account the requirements of the network operator, results of calculations for sample wind power plant are presented. The analysis refers to wind farm which works fully load. General idea compensation scheme is presented and describe.
W artykule przedstawiono różne sposoby modelowania transformatorów energetycznych. Omówiono metody wyznaczania ich parametrów impedancyjnych z uwzględnieniem zaleceń normatywnych. Chodzi głównie o współczynniki korygujące wprowadzone przez normę IEC 60909 [1], które z kolei nie są uwzględniane w normie ANSI [2]. Przedstawiono wyniki obliczeń początkowego prądu zwarcia przeprowadzonych dla sieci testowej w zależności od sposobu modelowania transformatorów.
EN
The paper presents a variety of ways of modeling power transformers. The methods of determining the impedance parameters, taking into account correction coefficients (IEC 60609) and without the correction coefficients (standard ANSI) have been discussed. The paper presents the results of short-circuit current calculations in the test network depending on how transformers are modeled.
Prawidłowa praca automatyki zabezpieczeniowej zapewnia bezpieczeństwo nadzorowanego przez nią systemu elektroenergetycznego. Proces doboru nastaw dla poszczególnych przekaźników zabezpieczeniowych jest procesem złożonym i wymagającym wiedzy eksperckiej oraz doświadczenia. Wsparciem w tym procesie może być zastosowanie relacyjnej bazy danych uzupełnionej o dynamicznie realizowane obliczenia zwarciowe oraz zaimplementowane algorytmy doboru nastaw. Tak realizowany proces ma jednak charakter statyczny. Współczesne przekaźniki cyfrowe wyposażone są w pamięć pozwalającą na przechowywanie pewnej ilości danych, w tym również kilku zestawów nastaw zabezpieczeń, które mogą być uaktywnianie przy zmianie konfiguracji sieci. Jeszcze większą elastyczność przynosi standard IEC 61850 w urządzeniach określanych jako IED. Aby w pełni wykorzystać możliwości współczesnej automatyki można wprowadzić adaptacyjny proces zmiany grupy nastaw oparty na obserwacji topologii sieci elektroenergetycznej oraz na pomiarach lokalnych. W artykule przedstawione zostaną możliwości adaptacyjnego wyboru grupy nastaw zabezpieczeń dla przekaźników IED przy wykorzystaniu relacyjnej bazy danych oraz systemu sterowania i nadzoru, w oparciu o dynamiczną identyfikację zmian topologii sieci.
EN
Correctly functioning power system protection ensures safety of the power system. Selection of settings for individual protection relays is a complex process that requires expertise and experience. Realization of that process can also be supported by the application of a relational database supplemented by dynamically realized short-circuit calculations and implemented algorithms for the setting selection. However, that way of the process realization is of a static character. Modern digital relays are equipped with a memory that enables storing of a certain data amount, including a few groups of protection settings that can be activated, when the network configuration is changed. Even greater flexibility can be obtained with the application of the IEC 61850 standard and devices defined as IED’s. Full advantage of the potential of a modern automation system can be taken with the application of an adaptive process of the setting group modification based on the observation of the power network topology and on local measurements. The paper presents possibilities offered by adaptive selection of a protection setting group for IED relays at the application of a relational database as well as a control and surveillance system based on dynamic identification of the network topology changes.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia wpływu lokalizacji węzła bilansującego na wyniki analizy pracy systemu elektroenergetycznego. Zaburzenie bilansu mocy wywołuje dodatkowe przepływy mocy w liniach elektroenergetycznych, a pokrycie tego deficytu następuje przez węzeł bilansujący. W węźle bilansującym (modelującym najczęściej dużą elektrownię) zadaje się moduł i fazę napięcia (U, δ), a poszukiwane są: moc czynna i bierna (P,Q). Wszystkie te zmienne są ze sobą powiązane i wpływają wzajemnie na siebie. Celem programów rozpływowych jest wyznaczenie dla każdego węzła wartości wszystkich zmiennych stanu (U, δ, P, Q) oraz obliczenie mocy i prądów gałęziowych, a także strat mocy czynnej i biernej we wszystkich elementach sieci. W artykule analizowano różne przypadki pokrycia deficytu mocy czynnej w systemie. Obliczenia wykonywano w programie Power Factory.
EN
The article presents selected questions concerning the slack bus effect on the power system operation. Disturbed power balance involves additional power flows in power lines and the power loss is compensated by a slack bus. In the slack bus (that usually models a large power plant) a module and voltage phase (U, δ) are given, while active and reactive power (P,Q) are the searched quantities. All the variables are interrelated and influence one another. Load-flow software is meant to determine all the variables (U, δ, P, Q) for each node and to perform calculations of the node power and current as well as of the active and reactive power losses in all network system elements. In the article various cases of compensating active and reactive power losses in the system are analyzed using the Power Factory software.
W referacie przedstawiono koncepcję wykorzystania narzędzi komputerowych (SCC Industrial, Power Facory, PSLF) podczas analizy zwarciowej sieci przemysłowej. Koncepcję tą zilustrowano przykładami zastosowania dedykowanych programów zwarciowych, ale także arkusza kalkulacyjnego, podczas opracowania wyników przeprowadzonych obliczeń. Podano także praktyczne zalecania związane z oceną wytrzymałości zwarciowej aparatury stacyjnej.
EN
The paper presents the concept of using computer tools in the analysis of the shortcircuit calculation industrial network. This concept is illustrated by examples of using dedicated short-circuit programs, as well as a spreadsheet, when drawing up the results of the calculations. Also given practical prescribing related to the evaluation of shortcircuit strength substation devices.
W artykule zaprezentowano system informatyczny, wykorzystujący bazę danych, ułatwiający ewidencję i obliczanie nastaw zabezpieczeń w sieci SN. Zadaniem bazy danych jest przechowywanie informacji dotyczących topologii sieci, parametrów elementów wchodzących w jej skład oraz zastosowanych zabezpieczeń i ich nastaw. Interfejs aplikacji realizuje algorytmy ułatwiające budowę topologii sieci oraz dobór zabezpieczeń i ich nastaw. Pozwala także sprawdzić skuteczność ich działania: kontrola czułości zabezpieczeń, zasięgu, rezerwowania oraz koordynacja czasów działania zabezpieczeń.
EN
The paper presents a database-using information system that supports calculation of settings for the protections in MV network systems and their saving. The database is meant for storing information about the network topology, parameters of its component elements and the applied protections together with their settings. Interface of the application realizes algorithms that support development of the network topology as well as selection of protections and their settings. The application makes also possible to check efficiency of the protection operation that is to control of the protection sensitivity, range, redundancy as well as coordination of the protection operation times.
W artykule przeanalizowano uwarunkowania powodujące potrzebę modernizacji jednostek transformatorowych wynikającą z planów rozwojowych krajowego systemu elektroenergetycznego (KSE). Zaproponowano również sposób modelowania nowych jednostek transformatorowych 400/110 kV 450 MVA dla potrzeb obliczeń rozpływowych i zwarciowych, z uwagi na specyfikę w stosunku do jednostek spotykanych dotychczas. Poprawność modelowania zweryfikowano korzystając z dostępnych programów anali¬tycznych.
EN
The article presents an analysis of the need for modernization of transformer units in the Polish Power System following from development plans for the PPS. A new method for modeling of new 450 MVA transformer units to be used for the short-circuit calculation purposes has been proposed. Correctness of the modeling has been verified with the application of analytic programs available on the market.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Elektroenergetyczna linia napowietrzna prądu przemiennego służy do przesyłania energii elektrycznej pomiędzy dwoma punktami sieci elektroenergetycznej. Składa się z przewodów, izolatorów, konstrukcji wsporczych i osprzętu. Linia elektroenergetyczna charakteryzowana jest przez rezystancję, reaktancję, susceptancję i konduktancję. Artykuł ma na celu wykazanie jak zmiany w sposobie modelowania linii wpływają na obliczenia techniczne w energetyce min. rozpływy mocy, obliczenia zwarciowe oraz nastawy zabezpieczeń linii elektroenergetycznych. Autorzy chcą znaleźć odpowiedź na pytanie, jak duży jest ten wpływ i czy dodatkowy nakład pracy związany z dokładnym modelowaniem linii jest uzasadniony.
EN
Overhead AC power lines are meant for transmitting electric energy between two points of an electricity network system. They are composed of conductors, insulators, supporting structures and conductor fittings. The paper presents a basic theory concerning determination of parameters for equivalent diagrams of electric power lines. However, its main objective is to show how changes in modeling of the lines can influence accuracy of power engineering calculations such as calculations of the load flow, short circuits and protection settings for electric power lines. For that purpose, numerous simulations have been performed. In some cases information technology tools (Power Factory software) have been used to support the line modeling process. The Authors' objective is to answer the questions of how great is the discussed influence and whether it is justified to use more laborious procedures related to very accurate modeling of power lines.
W artykule zaprezentowano program komputerowy, wykorzystujący bazę danych w formacie MS Access, którego zadaniem jest ułatwienie ewidencji i obliczania nastaw zabezpieczeń pól w sieci SN. Zadaniem bazy danych jest gromadzenie informacji dotyczących topologii sieci, parametrów elementów wchodzących w jej skład oraz zastosowanych zabezpieczeń i ich nastaw. Interfejs aplikacji wspomaga proces budowy topologii sieci oraz doboru zabezpieczeń i ich nastaw. Umożliwia także sprawdzanie skuteczność działania zabezpieczeń poprzez kontrolę ich czułości, zasięgu, rezerwowania oraz koordynacji czasów działania.
EN
This paper presents a computer software that uses a database of the MS- Access format and is meant to facilitate management of protection setting calculations for fields in a MV network system. The database collects and saves information about the network topology, parameters of its component elements and about the applied protections together with their settings. Interface of the application supports the process of the network topology development and the selection of protections and their settings. It also makes possible to check efficiency of the protection operation by checking their sensitivity, operation range, redundancy and coordination of the operation times.
The paper presents a computer software that uses a database of the MS Access format and is meant to facilitate management of protection setting calculations for bays in a MV network system. The database collects and saves information about the network topology, parameters of its component elements and about the applied protection devices together with their settings. Interface of the application supports the process of the network topology development and the selection of protection devices and their settings. It also makes possible to check efficiency of the protection equipment operation by checking their sensitivity, operation range, redundancy as well as coordination of the operation times.
W artykule zbadano wpływ sposobu i dokładności modelowania układów automatycznej regulacji nowych bloków wytwórczych na wskaźniki oceny stabilności systemu elektroenergetycznego. Wskaźnikami oceny są czasy krytyczne trwania zwarcia tkr oraz odpowiadające im współczynniki zapasu stabilności kt, czasy połowienia t50% oraz czasy regulacji t15%.
EN
An effect of the way and accuracy of modeling automatic control systems of generating units on parameters of the power system stability evaluation has been investigated. The evaluation parameters are the following: values of the critical shortcircuit time tkr, and corresponding to them values of the stability margin kt,, and the regulation times t50% and t15%. The obtained results make an attempt to establishing the effect of the way generating units are modeled on the conclusions following from the power system stability analyses.
Omówiono poszczególne kryteria oceny niezawodności systemu elektroenergetycznego wykorzystywane w analizach dynamicznych wykonywanych do planowania średniookresowego oraz przedstawiono poglądy zawarte w publikacjach na temat doboru tych kryteriów.
EN
The paper discusses individual criteria of electric power system reliability assessment, used in dynamie analysis performed for medium-term planning. Published views on seleetion of these criteria are presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.