DOPADY PŘIPOJOVÁNÍ FVE DO ČESKÉ DISTRIBUČNÍ SOUSTAVY
Karel Procházka
EGC - EnerGoConsult ČB s.r.o.
LETNÍ SPOTŘEBA 2012 ES ČR
Zatížení ES [MW] 1.7-31.7.2012 9000
8247,30
8000
(Max. 10.7.2012 12:00; Min. 15.7.2012 5:00)
7000
P [MW]
6000 5000
4820,72
4000 3000 2000 1000 0 0
www.egc-cb.cz
100
200
300
400 Hod.
2
500
600
700
800
14.6.2013
Aktuální a výhledové (+ 2 roky) hodnoty instalovaných výkonů OZE Celkem ČR [MW] Bio Biomasa Důl. Biopl. FVE VTE MVE GEO Kog masa spolusp. plyn Aktuální 304 1859 195 1837 218 732 0 3,2 42 Výhledový 483 1859 568 2098 874 790 10 3,2 42 Typ
www.egc-cb.cz
3
Suma 5191 6727
14.6.2013
KOLÍSÁNÍ VÝKONU OZE
www.egc-cb.cz
4
14.6.2013
KOLÍSÁNÍ VÝKONU OZE
www.egc-cb.cz
5
14.6.2013
PŘETOKY DO SÍTÍ VN
www.egc-cb.cz
6
14.6.2013
EXPERTNÍ ODHAD NASTAVENÍ OCHRAN OZE PŘI NADFREKVENCI ČEZ [MW] E.ON [MW] PRE [MW] Suma [MW] podíl na celku
www.egc-cb.cz
50,2 Hz 802 200 1002 51%
50,3 Hz 7 7 0%
50,5 Hz 113 695 8 816 42%
7
51 Hz 61 61 3%
52 Hz 68 68 3%
14.6.2013
VLIV FVE NA NAPĚŤOVÉ POMĚRY Síť nn, 4,6 KVA na konci vývodu
www.egc-cb.cz
8
14.6.2013
VLIV OZE NA ZTRÁTY V SÍTI 22 KV Spotřeba 16 MW, Pinst 20,6 MW Provozní stav P OZE [kW] P OZE/Pinst [%] Spotřeba [kW] Zatížení TR 110/22 kV [kW] dPT101 [kW] dPsuma [kW] dPsuma [kW]
www.egc-cb.cz
1 530 2,55 14800
2 16360 79,27 6140
3 17410 84,31 8340
4 7180 34,78 15990
5 470 2,29 6640
6 1790 8,67 4310
14270
-10220
-9060
8810
6170
2520
46 357 404
32 251 283
29 222 251
28 183 211
22 60 81
17 11 27
9
14.6.2013
VLIV OZE NA ZTRÁTY V SÍTI Spotřeba 16 MW, Pinst 20,6 MW
www.egc-cb.cz
10
14.6.2013
Posuzování připojitelnosti k síti Požadavky na kvalitu napětí v síti: PPDS Příloha 3 KVALITA NAPĚTÍ V DISTRIBUČNÍ SOUSTAVĚ, ZPŮSOBY JEJÍHO ZJIŠŤOVÁNÍ A HODNOCENÍ ČSN EN 50160: Ed. 3
Posouzení individuálního vlivu zdroje v konkrétním přípojném bodě: PPDS Příloha 4 PRAVIDLA PRO PARALELNÍ PROVOZ ZDROJŮ SE SÍTÍ PROVOZOVATELE DISTRIBUČNÍ SOUSTAVY PNE 33 34 30 – 0 D – A – CH - CZ :Technische Regeln zur Beurteilung von Netzrückwirkungen www.egc-cb.cz
11
14.6.2013
POŽADAVKY PŘIPRAVOVANÝCH STANDARDŮ NA ZDROJE PŘIPOJOVANÉ DO DS
Základní parametry zdrojů Rozsah svorkového napětí zdroje: EN 50438; TS 50549-1; -2 Rozsah frekvence ENTSOE-RfG; EN 50438; TS 50549-1; -2 Rozsah účiníku EN 50438; TS 50549-1; -2
www.egc-cb.cz
12
14.6.2013
Další požadované vlastnosti Statická podpora sítě a řízení Dispečerská řiditelnost P, Q/PF Dispečerské nebo automatické řízení U/Q: PF= konst; PF = f(P); U= konst; Q= f(U) ?Vlastní akumulace? ?Hybridní systémy?
www.egc-cb.cz
13
14.6.2013
Další požadované vlastnosti Dynamická podpora sítě a řízení
Omezování P při nadfrekvenci Zvyšování P při podfrekvenci Zachování provozu při poklesech napětí -FRT Automatické znovupřipojení po vypnutí Omezení gradientu kolísání P Poskytování zkratového výkonu Poskytování setrvačnosti Ostrovní provoz Start ze tmy
www.egc-cb.cz
14
14.6.2013
OMEZOVÁNÍ VÝROBY FVE PŘI ZVÝŠENÉM KMITOČTU V DS
PPDS 2011, Příloha 4: Všechny výrobny připojené do DS, které se automaticky neodpojí, musí být schopné při kmitočtu nad 50,2 Hz snižovat okamžitý činný výkon gradientem 40 % na Hz
www.egc-cb.cz
15
14.6.2013
OMEZENÍ VÝKONU - SOUČASNÝ STAV f [Hz] 50 50,2 50,4 50,6 50,8 51 51,2 51,4 51,6 51,8 52 52,2
Dodávaný výkon
100%
Požadavek PPDS 2011 Současný stav (odhad)
80% 60%
40% 20% 0%
www.egc-cb.cz
16
14.6.2013
NÁVRH FREKVENČNÍCH STUPŇŮ f [Hz] 50
50,2
50,4
50,6
50,8
51
51,2
51,4
51,6
Frekvenční stupeň
Požadovaný výkon [%]
1. st. (50,2Hz) 2. st. (50,7Hz) 3. st. (51,1Hz) 4. st. (51,5Hz)
12% 18% 22% 48%
Dodávaný výkon
100% 80% 60% 40% 20%
Požadavek PPDS 2011 Předpokládaný odpínaný výkon
0%
www.egc-cb.cz
17
14.6.2013
ENTSO-E Network Code for Requirements for Grid Connection Applicable to all Generators (>800 W) 26 June 2012 Frequency Range 47.5 Hz – 48.5 Hz
48.5 Hz – 49.0 Hz
49.0 Hz – 51.0 Hz 51.0 Hz – 51.5 Hz
www.egc-cb.cz
Time period for operation To be defined by each TSO while respecting the provisions of Article 4(3), but not less than 30 minutes To be defined by each TSO while respecting the provisions of Article 4(3), but not less than the period for 47.5 Hz – 48.5 Hz Unlimited 30 minutes
18
14.6.2013
WG03 DRAFT – FINAL prEN 50438 Requirements for micro-generating plants to be connected in parallel with public lowvoltage distribution networks 4.2.2 Continuous frequency operation range The generating plant shall be capable to operate continuously when the frequency at the point of connection stays within the range of 49 Hz to 51 Hz. 4.2.3 Response to under-frequencies
www.egc-cb.cz
Frequency range
Time period for operation
47,5 Hz – 49 Hz
30 minutes
19
14.6.2013
Table 4 Default interface protection performance Parameter Over-voltage – stage 1 a Over-voltage – stage 2 Under-voltage Over-frequency Under-frequency LoM (if required)
Maximum disconnection time 3s
Minimum operate time
Trip value
-
230 V + 10%
0,2 s
0,1 s
230 V + 15%
1,5 s 0,5 s 0,5 s See Annex A
1,2 s 0,3 s 0,3 s
230 V - 15% 52 Hz 47,5 Hz See Annex A
The
stated
voltages
are
‘true
r.m.s.’ or
fundamental
component
-values.
Over-voltage – stage 1: 10-min-value corresponding to EN 50160. The calculation of the 10 minutes value shall comply with the 10 min aggregation of EN 61000-4-30 class S. The function shall be based on the calculation of the square root of the arithmetic mean of the squared input values over 10 minutes. A deviation from EN 61000-4-30 consists of a moving window which shall be used. The calculation of a new 10-min value at least every 3 seconds is sufficient, which is then to be compared with the trip value a
Tolerances on disconnection time are ± 10% .
www.egc-cb.cz
20
14.6.2013
FINAL prEN 50438 6
Commissioning
NOTE The user respective the installer should be aware that in addition to the DSO the energy supplier and / or the metering authority will need to be informed for contractual reasons. Unless otherwise stated by national legislation or regulation, prior consent of the DSO is necessary. Pokud není ve vnitrostátních právních předpisech uvedeno jinak, je nutný předchozí souhlas PDS.
www.egc-cb.cz
21
14.6.2013
CLC/FprTS 50549-1 Requirements for LV generating plants >16 A per phase CLC/FprTS 50549-2 for MV generating plants The generating plant shall be capable to operate continuously when the frequency at the point of connection stays within the range of 49 Hz to 51 Hz. In the frequency range from 47 Hz to 52 Hz the generating unit must be capable of staying connected until the interface protection trips.
Minimum time periods for operation in under-frequency situation Frequency Range Time period for operation 47,0 Hz – 47,5 Hz 20 seconds 47,5 Hz – 48,5 Hz 90 minutes 48,5 Hz – 49,0 Hz To be decided by the relevant TSO but not less than 90 minutes www.egc-cb.cz
22
14.6.2013
4.5.3 Continuous voltage operation range 4.6.1 Rate of change of frequency (ROCOF) immunity The generating plant shall be capable to operate continuously when the voltage at the point of connection stays within the range of Un 15% to Un +10% LV; Uc -10% to Uc +10% MV. With regard to the rate of change of frequency withstand capability, the generating unit shall be able to operate with rates of change of frequency up to 2,5 Hz/s.
www.egc-cb.cz
23
14.6.2013
4.6.2 Low voltage ride through (LVRT) Converter technology connected generating unit
www.egc-cb.cz
24
14.6.2013
4.6.3 High voltage ride through (HVRT) Generating plants shall be capable to stay connected if the voltage at the terminals goes beyond the upper limit of the continuous voltage operating range: up to 120% of nominal/declared voltage for a duration of 1 s and up to 115% of the nominal/declared voltage for a duration of 10 min.
www.egc-cb.cz
25
14.6.2013
Reactive power capability at nominal voltage
www.egc-cb.cz
26
14.6.2013
4.8.1.3 Control modes The power generation plant/unit shall be capable of operating in the following control modes stated below within the limits stated in clause 4.8.1.2 Q fix Q (U) Q (P) Q (by time schedule) (MV) Cos φ fix Cos φ (U) Cos φ (P) Cos φ (by time schedule) (MV) www.egc-cb.cz
27
14.6.2013
4.8.3 Short circuit current requirements on generating units (MV) 4.8.3.1 Inverter and doubly fed induction machines based generating units 4.8.3.1.1 Voltage support during faults and voltage steps In additional to the requirements of 4.6.2 generating units shall have the capability to provide additional reactive current up to the current limitation of the generating unit . At least the nominal current of the generating unit shall be injected according to Figure 10. The additional reactive current has to be provided when the voltage is outside of the continuous voltage operating range according to clause 4.5.3 and the relevant voltage step ΔU is larger than the configured dead band. The requirements apply to all kinds of gc-cb.cz faults (1ph, 2ph and 3ph). 28 www.e 14.6.2013
Princip podpory napětí při poruchách a poklesech napětí
www.egc-cb.cz
29
14.6.2013
DALŠÍ PROBLÉMY S FVE • Mezní výkon pro jednofázové zdroje (dosud 4,6 kVA – navrhovaná mez 3,6 kVA odpovídá 16 A/fázi podle EN 50438) • Zkoušení při uvádění do provozu i přezkušování podle čl.12.3 .-Dosud nezahrnuje chování při přechodných dějích v síti (řeší se v CENELEC,TC8X) • Nejsou k dispozici modely pro ověřování dynamického chování FVE • Přestavení frekvenčních ochran podle požadavků provozovatele přenosové soustavy i nového kodexu ENTSO-E www.e gc-cb.cz
30
14.6.2013
DĚKUJI ZA POZORNOST DOTAZY?
www.egc-cb.cz
31
28.2.2013
