Zabezpieczenie wykorzystujące kryterium podimpedancyjne stosowane do jednostek transformatorowych najwyższych napięć (w tym PF - przesuwników fazowych) wykorzystywane jest jako główne zabezpieczenie rezerwowe. Zabezpieczenie to identyfikuje stan pracy chronionego przesuwnika fazowego, monitorując położenie końca wektora impedancji wyznaczanej w zabezpieczeniu względem stref pomiarowych zabezpieczenia. Podczas zwarć w obrębie fragmentu sieci objętego ochroną przez zabezpieczenie, koniec wektora impedancji powinien "wchodzić" do stref pomiarowych zabezpieczenia. Obecnie wykorzystywane metody testowania poprawności działania zabezpieczeń podimpedancyjnych, które chronią PF przed skutkami zwarć, nie odzwierciedlają zjawisk, jakie w rzeczywistości zachodzą podczas zwarć wewnętrznych i zewnętrznych PF. W artykule zamieszczono wyniki przeprowadzonych badań wybranego terminala zabezpieczenia odległościowego z wykorzystaniem wyników przeprowadzonych symulacji komputerowych. W symulacjach uwzględniono szeroki zakres zmian impedancji wybranego typu konstrukcji PF oraz różną lokalizację zwarć – wewnętrzne i zewnętrzne.
EN
Power protection system based on impedance criteria is used for power transformer units on EHV network (including PST - Phase Shifting Transformer) as a main backup protection. This protection identifies abnormal behavior of protected phase shifter by monitoring of impedance vector’s location calculated by relays in relation to measuring zones. At the fault in protected zone the impedance vector should be located inside measuring zone. Currently used testing methods of the impedance relays, which protect PST don’t reflect phenomena's which occur during faults inside and outside PST. The paper shows results of simulation based tests of the selected distance relays. The simulations consider wide range of impedance changes for selected design of PST and different short circuit location.
W artykule przedstawiono potrzebę wykorzystania WAMS (Wide Area Measurement Systems) do poprawy identyfikacji niekontrolowanej pracy wyspowej klastrów energii. W tym celu scharakteryzowano podstawowe zasady funkcjonowania klastrów energii oraz przedstawiono problematykę dotyczącą przyczyn i możliwości przejścia struktur klastra do niekontrolowanej pracy wyspowej. Scharakteryzowano wybrane aspekty dotyczące funkcjonowania zabezpieczeń od skutków przejścia do pracy wyspowej oraz zwrócono uwagę na problematykę doboru ich nastawień - przedstawione analizy głównie dotyczyły zabezpieczenia kontrolującego dynamikę zmian częstotliwości (df/dt). Wskazano negatywne skutki wynikające ze stosowania tych zabezpieczeń oraz zaproponowano koncepcję układu automatyki wykorzystującego sygnały WAMS jako alternatywę lub element wspomagający działanie klasycznych zabezpieczeń od skutków pracy wyspowej.
EN
The article presents the need to use WAMS Wide Area Measurement System to improve the identification of uncontrolled island work of energy clusters. To this end, the basic principles of functioning of energy clusters were characterized and attention was paid to the problem of selecting their settings - the presented analyzes mainly concerned the security system of controlling the dynamics of frequency changes (df/dt). Negative effects resulting from the use of these protections are indicated, and the concept of an automation system using WAMS signals as an alternative or an element supporting the operation of classical protections against the effects of island work is proposed.
Wysokonapięciowe układy przesyłowe prądu stałego znajdują coraz szersze zastosowanie w elektroenergetyce. Dotyczy to również Krajowego Systemu Elektroenergetycznego, w którym w ostatnim roku oddano do użytku łącze stałoprądowe typu Back-to-Back – LitPol Link. Wysokonapięciowe łącza stałoprądowe to nowe elementy sieciowe o specyficznych właściwościach, mogące cechować się dużymi różnicami działania w zależności od zastosowanej technologii realizacji łącza. Implikuje to potrzebę prowadzenia symulacyjnych badań porównawczych zachowania się tych łączy w stanach zakłóceniowych, szczególnie podczas zwarć niesymetrycznych zlokalizowanych w otoczeniu sieciowym łącza. W niniejszym artykule zamieszczono szczegółowy opis złożonych, wielowarstwowych modeli łącza LCC i VSC predestynowanych do badań elektromagnetycznych stanów przejściowych towarzyszących zakłóceniom niesymetrycznym. Jako studium przypadku wybrano łącze LitPol Link.
EN
High voltage direct current transmission systems are increasingly used in the power systems. This also applies to the National Power System, which last year was put into operation the DC link type Back-to-Back – LitPol Link. High voltage DC lines are new network elements with specific properties, whereby HVDCs can have large differences in performance depending on the technology used to implement the link. This implies the need for simulation comparative research of the behavior of these links in disturbance states, especially during asymmetric faults located in the network. This article contains a detailed description of complex, multilayer LCC and VSC link models predestined for electromagnetic transient investigations associated with asymmetric interference. As a case study, the LitPol Link was chosen.
Układy przesyłowe prądu stałego stają się coraz popularniejsze. Dotyczy to również krajowego systemu elektroenergetycznego, w którym w ostatnim roku oddano do użytku łącze B2B LitPol Link. Połączenia prądu stałego to nowe elementy o specyficznych właściwościach, mogące cechować się dużymi różnicami działania w zależności od zastosowanej technologii. Wymusza to przeprowadzenie badań porównawczych zachowania się tych łączy w stanach zakłóceniowych. Umożliwia to określenie interakcji (i potencjalnych zagrożeń), jakie mogą wystąpić pomiędzy łączami prądu stałego i siecią elektroenergetyczną, w tym jednostkami wytwórczymi przyłączonymi do tej sieci. Przykładowe wyniki badań przedstawiono w artykule. Jako studium łącza wykorzystano łącze B2B LitPol Link, tzn. most energetyczny między litewskim i polskim systemem elektroenergetycznym.
EN
High voltage direct current (HVDC) transmission systems are becoming more and more popular. This also applies to the Polish Power System, in which the LitPol Link B2B link was put into operation in the 2016 r. HVDC links are complex network objects with specific properties. However, in the disturbance states, these objects may behave in different ways depending on their technology: LCC (line commutated converter), VSC (votage source converters). This led to comparative research of the behavior of these links in disturbed states. It allows to determine the interaction (and potential threats) that may occur between HVDC links and the AC power grid, including generating units connected to this network. The sample results are presented in the article. As a case study, the LitPol Link B2B link was used, which operates as the main component energy bridge between the Lithuanian and Polish power systems.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono możliwość zastosowania pracy wyspowej w strukturze sieci elektroenergetycznej kopalni węgla kamiennego. Rozwiązanie to ma zwiększyć pewności zasilania obiektów podstawowych zakładu górniczego, w szczególności w przypadku wystąpienie awarii typu blackout w systemie elektroenergetycznym.
EN
The paper presents possibility of applications of island operation in the power network strukture of coal mining. The solution is to improvement of electeicty supply reliability in important mining objects, in particular in the event of a failure in the power system such as blackout.
Zabezpieczenie wykorzystujące kryterium podimpedancyjne stanowi jedno z podstawowych zabezpieczeń jednostek transformatorowych najwyższych napięć (w tym przesuwników fazowych). Zabezpieczenie podimpedancyjne identyfikuje stan pracy chronionego przesuwnika fazowego, sprawdzając położenie końca wektora impedancji wyznaczanej w zabezpieczeniu względem stref pomiarowych zabezpieczenia. Podczas zwarć w obrębie fragmentu sieci objętego ochroną przez zabezpieczenie, koniec wektora impedancji powinien „wchodzić” do stref pomiarowych zabezpieczenia. Wówczas następuje zadziałanie zabezpieczenia i ewentualne wyłączenie przesuwnika fazowego. W artykule zamieszczono wyniki przeprowadzonych badań symulacyjnych warunków działania zabezpieczenia podimpedancyjnego dla dwukadziowego symetrycznego przesuwnika fazowego. W symulacjach uwzględniono szeroki zakres zmian impedancji przesuwnika fazowego, zwarcia wewnętrzne oraz zewnętrzne. Wyniki badań symulacyjnych pozwalają na weryfikację poprawności działania zabezpieczenia podimpedancyjnego przesuwnika fazowego.
EN
Relay protection using criterion under impedance is one of the basic security units high voltage transformer (including phase shifters - PST, ang. Phase Shifting Transformer). Protection under impedance identifies the operating status of the protected PST, checking the position of the end vector impedance to be fixed in terms of securing zones measuring security. While short-circuits within the network portion of the end vector impedance should "enter" zones measuring security. Then followed by a safety device and possible exclusion PST. The article contains the results of the simulation tests of operating conditions for security under impedance doubletransformer tank dwukadziowego symmetric phase shifter. The simulations take into account a wide range of impedance changes PST, short circuit, internal and external. The results of simulation studies allow for verification of correct operation of security under impedance PST.
Przedstawiono analizę wybranych kryteriów rozruchowych zabezpieczeń ziemnozwarciowych w zakresie selektywności i poprawności funkcjonowania w sieciach średnich napięć z izolowanym punktem neutralnym.
EN
The article presents chosen criteria of earth fault protection in medium voltage networks with isolated neutral point. Selectivity, sensitivity and functionality of these criteria are considered.
W artykule przedstawiono wybrane aspekty automatyki odciążania w zakładach przemysłowych mających własne jednostki wytwórcze. Zwrócono uwagę na wady klasycznej automatyki SCO oraz zaprezentowano adaptacyjny system odciążania jako rozwiązanie alternatywne, oparte na bilansowaniu obszaru sieciowego z wykorzystaniem techniki pomiarów synchronicznych. Poruszono także problem wrażliwości algorytmów estymacji częstotliwości na sygnały zakłócające.
EN
The article presents chosen aspects of load sheddig automation in industrial power networks with own power source. Disadvantages of standard frequency load shedding are considered. Adaptive system for balancing the active power in the network area with synchrophasor technique utilities as alternative solution is presented. Some questions about sensitivity of frequency estimation algorithms with distorted input signals are mentioned.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przesuwniki fazowe stanowią nowy rodzaj obiektu w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Ich obecność w strukturze układu sieciowego może prowadzić do znacznych zmian warunków działania elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej. W artykule przedstawiono wyniki analizy zmiany wybranych warunków pracy zabezpieczeń odległościowych linii wokół miejsca przyłączenia przesuwników fazowych. Jako studium przypadku przyjęto fragment sieci z przesuwnikami fazowymi w stacji Mikułowa.
EN
Phase shifters transformers (PST) are new kind of object in the Polish Power System. Operating conditions of power system protection can make a significant change after installation PST. In paper presents results of analysis operating conditions of line distance protections in power system with PST. As a case study taken a power system neighboring Mikułowa power station with PST.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obecność przesuwników fazowych w strukturze układu sieciowego sprawia, że warunki pracy sieci podczas zwarć niesymetrycznych mogą odbiegać od „klasycznych”, znanych z układu bez przesuwników fazowych. Przesuwnik fazowy może tak „przenosić” zwarcie na drugą stronę, że rozkład parametrów prądów fazowych po obu stronach przesuwnika będzie nieidentyczny.
EN
Phase Shifting Transformers during unsymmetrical faults may change the power grid operation conditions. These conditions may differ from the “classical” ones that are typical for the grid operating conditions without these Phase Shifting Transformers. Thus, the value distribution of phase currents on both sides of the Phase Shifting Transformers may be different.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the idea of the developed adaptive algorithm of under-impedance criterion which improves the efficiency of operation of distance protection for HV overhead lines with increased capacity. The paper also presents results of the effectiveness of the developed algorithm for an HV single and double-circuit overhead line during resistive and non-resistive faults.
PL
W publikacji przedstawiono ideę działania opracowanego algorytmu adaptacyjnego kryterium podimpedancyjnego poprawiającego działanie zabezpieczeń w liniach o obciążalnościach znacznie przekraczających klasycznie określaną obciążalność dopuszczalną oraz wyniki skuteczności działania algorytmu dla ochrony linii w przypadku wystąpienia zwarć w liniach jednotorowych i dwutorowych.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obecnie w systemie elektroenergetycznym instaluje się coraz więcej rozproszonych źródeł mocy biernej nazwanych jako GRQ, które można wykorzystywać m.in. do regulacji napięć – do GRQ zalicza się w szczególności rozproszone źródła wytwórcze w postaci źródeł: wiatrowych, fotowoltaicznych, kogeneracyjnych, biomasowych oraz przemysłowych kompensatorów mocy biernej i magazynów energii. Wynika stąd potrzeba opracowania koncepcji nowej obszarowej automatyki regulacji napięć wykorzystującej GRQ, którą przedstawiono w ramach niniejszego artykułu.
EN
Currently in the Polish power system more and more distributed sources of reactive power (GRQ) that can by used to voltage regulation are introduced. These GRQs include, in particular: wind farms, photovoltaic sources, cogeneration power sources, biogas and biofuel sources, industrial reactive power compensators, energy storages etc. From the above mentioned evolves the need to develop a new area automatic voltage regulation using GRQs. The idea of the structure and functionality of such an automatic regulation are presented in this paper.
Phase shifting transformers (PST) are new elements in the Polish power system. Their main task is to enable the transmission system operator to control the active power flows at the cross-border connection between the Polish and the German power systems. The paper presents the design characteristics of a 2-tank, 3-phase, symmetric phase shifting transformer (including key structural aspects) and the idea of its operation. A description of the structure of the automatic protection applied to this phase shifting transformer is included, with consideration of the measuring transducer locations and the protection criteria employed in the protection from the effects of high current short circuits.
PL
Przesuwniki fazowe są nowym elementem polskiego systemu elektroenergetycznego. Ich podstawowym zadaniem jest umożliwienie operatorowi systemu przesyłowego sterowania przepływami mocy czynnej na połączeniu transgranicznym polskiego i niemieckiego systemu elektroenergetycznego. W artykule przedstawiono charakterystykę budowy 2-kadziowego, 3-fazowego, symetrycznego przesuwnika fazowego (z uwzględnieniem kluczowych aspektów konstrukcyjnych) oraz ideę jego działania. Zamieszczono opis struktury elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej stosowanej dla takiego przesuwnika fazowego, uwzględniając umiejscowienie przetworników pomiarowych oraz kryteria zabezpieczeniowe wykorzystywane w zabezpieczeniach służących do jego ochrony przed skutkami zwarć wielkoprądowych.
Distribution system operators (DSOs) are now undertaking intensive actions aimed at increasing the degree of medium voltage (MV) grid automation. One of the means to accomplish this task are reclosers. The use of these devices enables improved reliability of electricity supplies to recipients by automatic separation of the disturbance-affected grid portion (then – differently than previously – recipients connected to the rest of the grid can be supplied with electricity). In addition, with the appropriate functional connection of these devices, it is possible to develop master systems for grid operation monitoring and control. Therefore, the paper compares the functionality and parameters of reclosers made by selected manufacturers in terms of assessing their suitability for the development of extensive restitutive automation systems.
PL
Operatorzy systemów dystrybucyjnych (OSD) podejmują obecnie intensywne działania mające na celu zwiększenie stopnia automatyzacji sieci średnich napięć (SN). Jednym ze środków umożliwiających realizację tego zadania są reklozery. Zastosowanie tych urządzeń umożliwia poprawę niezawodności dostaw energii elektrycznej do odbiorców poprzez automatyczne wydzielenie fragmentu sieci objętego zakłóceniem (wówczas – odmiennie niż dotychczas – odbiorcy przyłączeni do pozostałej części sieci mogą być zasilani w energię elektryczną). Ponadto, przy odpowiednim powiązaniu funkcjonalnym tych urządzeń, istnieje możliwość konstruowania nadrzędnych systemów nadzoru i sterowania ruchem sieciowym. W związku z tym w artykule porównano funkcjonalność i parametry reklozerów wybranych producentów pod kątem oceny ich przydatności do tworzenia rozbudowanych systemów automatyki restytucyjnej.
Przedstawiono wyniki przeglądu wybranych metod cyfrowego pomiaru częstotliwości w systemie elektroenergetycznym oraz dokonano oceny pod kątem wykorzystania w elektroenergetycznej automatyce zabezpieczeniowej.
EN
The paper presents review of selected methods of digital frequency measurement in power electric system and their appraisal paying special attention to application in power electric protection automatics.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents a new and simple expert method for assessment of potential development variants of LV power networks. The network security, dispatching personnel and power consumers were taken into consideration. The uniqueness of the method is its ease of use. Each variant was evaluated using 20 indicators. These indicators are defined clearly and concern the narrow-themed aspects of security of the power network operation. Analyses performed with the use of the authors’ method may also include the presence of generating units
PL
W artykule przedstawiono nową, prostą metodę eksperckiej oceny potencjalnych wariantów rozwoju sieci niskiego napięcia z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy sieci, służb ruchowych i odbiorców. Cechą szczególną opracowanej metody jest łatwość jej stosowania. Każdy wariant sieci jest oceniany przy użyciu ponad 20 wskaźników. Wskaźniki te są jednoznacznie zdefiniowane i dotyczą wąskotematycznych aspektów bezpieczeństwa pracy sieci. Analizy prowadzone z wykorzystaniem tej metody mogą również uwzględniać obecność źródeł wytwórczych.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents results of computer simulations aimed at the operating conditions identification of the power system with local wind generation. The voltage conditions and power flows have been identified according to the voltage control modes in a substation and to the reactive power regulation modes of the wind farm. The simulation results made it possible to recommend optimal operating variants for the wind generators in the power network. These alternatives may be used by Distribution System Operators to specify optimal voltage regulation modes of wind power generation.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych pracy układu sieciowego z przyłączonymi rozproszonymi (lokalnymi) źródłami wytwórczymi (na przykładzie źródła wiatrowego). Dokonano identyfikacji warunków napięciowych oraz rozpływu mocy w układzie zależnie od sposobu regulacji napięcia w stacji transformatorowej zasilającej układ oraz trybu sterowania mocą bierną generowaną przez źródło. W oparciu o uzyskane rezultaty zaproponowano zalecane warianty współpracy źródeł wiatrowych z siecią elektroenergetyczną. Może to posłużyć operatorom sieci dystrybucyjnych do określenia optymalnego sterowania pracą źródeł wiatrowych.
W artykule przedstawiono ekspercką metodę oceny potencjalnych wariantów automatyzacji sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia z punku widzenia bezpieczeństwa pracy: elementów sieci, służb ruchowych i odbiorców do niej przyłączonych. Bezpieczeństwo jest tutaj rozumiane przede wszystkim przez pryzmat właściwej (tj. czułej, niezawodnej, selektywnej i szybkiej) realizację postawionego zadania ochrony sieci nn przed negatywnymi skutkami wystąpienia nienormalnych stanów pracy sieci. Podstawową cechą proponowanej metody jest możliwość oceny bezpieczeństwa użytkowania sieci dla wariantów automatyzacji sieci, które w znacznym zakresie różnią się zarówno lokalizacją aparatury w strukturze sieci (aparatura instalowana tylko w stacji zasilającej obwód sieci nn lub w głębi obwodu), jak i typem zastosowanej aparatury. Z punktu widzenia typu aparatury oceniane warianty automatyzacji sieci mogą uwzględniać różny rodzaj aparatury łączeniowej (odłączniki rozłączniki, wyłączniki), kontrolnej (automatyka regulacyjna, sterująca, zabezpieczeniowa) i telekomunikacyjna (infrastruktura teletransmisyjna do stacji zasilającej obwód sieci nn, infrastruktura w głębi obwodu). Analizy prowadzone z wykorzystaniem autorskiej metody mogą ujmować również różne topologie sieci oraz dopuszczalne jej konfiguracje, a także obecność rozproszonych źródeł wytwórczych.
EN
The paper presents an expert method of assessment of the potential automation variants of LV distribution network. The method was prepared from the point of view concerning the operation security of power network elements, dispatch personnel and the customers connected to the network. The security is described using the scope of the proper ability of fault clearance occurring in the network.vThe fundamental feature of the proposed method is the possibility to assess the security of network automation variants. These variants differ in a high range both in implementation development in the network apparatus (installed only in a substation or deep in the network) and the network apparatus type. Using the point of view of the utilized power apparatus it is possible to take into consideration several types of apparatus. Among these are switching apparatus (e.g. circuit breakers, load-breaking diconnectors, disconnecting switches), control apparatus (e.g. regulation automation, control automation including fuses, fuse load switches, the power automation systems’ disconnecting switches) and last but not least telecommunication apparatus. The conducted analyses using the proposed method allow the different network topologies and possible configurations and moreover local sources connection points.
W artykule przedstawiono wyniki rozpatrywań wybranych aspektów wpływu pracy lokalnego źródła wytwórczego (na przykładzie źródła wiatrowego) na warunki napięciowe występujące w rozdzielniach stacji elektroenergetycznej WN/SN ze źródłem. W zrealizowanych badaniach symulacyjnych ujęto różne scenariusze pracy stacji oraz różne warianty pracy źródła wiatrowego. W zależności od aktywnego trybu sterowania mocą bierną źródła wiatrowego i zadanych parametrów regulacji praca źródła może prowadzić do kilku-, kilkunastoprocentowego wzrostu bądź zmniejszenia wartości napięcia w rozdzielniach stacji. W części 1 artykułu scharakteryzowano problematykę prowadzonych rozpatrywań, określono zdolności regulacji charakteru i poziomu mocy biernej generowanej przez źródła wiatrowe oraz opisano przyjętą metodykę badań symulacyjnych. Natomiast w części 2 artykułu zamieszczono wyniki zrealizowanych badań symulacyjnych definiujących warunki napięciowe w stacji elektroenergetycznej z przyłączonym źródłem wiatrowym oraz przedstawiono dyskusję uzyskanych rezultatów rozpatrywań.
EN
The paper presents the impact analysis results (for the selected aspects) of the local power sources (on the example of a wind source) on the voltage variation in busbars of the HV/LV substation operating with a wind power source. The performed simulation studies included various scenarios of the substation operation and several variants of the wind source operation. Wind sources, especially of high power, have different reactive power generation control modes. Depending on the selected control mode a diverse range of voltage variation in HV/LV substation can be observed. Occurring differences can reach over a dozen percents of the substation busbar voltage to which the wind source is connected.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.