Jakość zasilania w sieciach z generacją rozproszoną

Przedmowa 9 Wykaz ważniejszych oznaczeń, indeksów i skrótów 10 1. Wstęp 13 2. Jakość zasilania odbiorców 17 2.1. Wprowadzenie 17 2.2. Zagadnienia prawne 18 2.3. Jakość energii elektrycznej 20 2.3.1. Charakterystyka zaburzeń elektromagnetycznych 20 2.3.1.1. Zmiany częstotliwości napięcia zasilającego 21 2.3.1.2. Długotrwałe (wolne) zmiany wartości skutecznej napięcia zasilającego 23 2.3.1.3. Wahania (szybkie zmiany) napięcia 26 2.3.1.4. Zniekształcenie przebiegu napięcia 27 2.3.1.5. Asymetria napięcia 31 2.3.2. Wskaźniki jakości energii elektrycznej 34 2.3.3. Pomiar i ocena jakości energii 37 2.4. Niezawodność dostawy energii do odbiorców 39 2.4.1. Zapady napięcia i krótkie przerwy 39 2.4.2. Przerwy w zasilaniu 43 3. Generacja rozproszona w sieciach dystrybucyjnych 48 3.1. Uwagi ogólne 48 3.2. Źródła energii 49 3.2.1. Elektrownie wiatrowe 49 3.2.1.1. Energia wiatru 49 3.2.1.2. Budowa turbozespołów wiatrowych 57 3.2.1.3. Układy regulacji turbin wiatrowych 63 3.2.2. Źródła fotowoltaiczne 65 3.2.2.1. Energia promieniowania słonecznego 65 3.2.2.2. Ogniwa fotowoltaiczne 67 3.2.2.3. Budowa systemów fotowoltaicznych 71 3.2.3. Małe elektrownie wodne 76 3.2.3.1. Energia wody 76 3.2.3.2. Budowa małych elektrowni wodnych 77 3.2.4. Elektrownie biogazowe 80 3.2.4.1. Właściwości energetyczne biogazu 80 3.2.4.2. Budowa elektrowni biogazowych 82 3.3. Stan aktualny i perspektywy rozwoju źródeł rozproszonych 86 3.4. Zagadnienia prawne OZE 96 4. Problemy integracji rozproszonych źródeł energii z siecią elektroenergetyczną 99 4.1. Charakterystyka sieci dystrybucyjnych 99 4.2. Przyłączanie źródeł do sieci elektroenergetycznej 101 4.2.1. Wymagania przyłączeniowe 101 4.2.2. Miejsce i sposób przyłączenia 103 4.2.3. Sterowanie przekształtnikami przyłączeniowymi źródeł 106 4.3. Wzajemne oddziaływanie źródeł i sieci zasilającej 109 4.3.1. Wpływ źródeł na pracę sieci 109 4.3.2. Oddziaływanie sieci zasilającej na źródła 111 4.4. Zdolność przyłączeniowa sieci 113 4.5. Wpływ przyłączenia źródeł na obciążenie sieci elektroenergetycznej 116 4.5.1. Obciążalność sieci 116 4.5.2. Straty mocy i energii 121 4.5.3. Zwiększenie zdolności przyłączeniowej 124 5. Jakość napięcia zasilającego w sieciach z generacją rozproszoną 126 5.1. Poziomy napięć w węzłach sieci 126 5.1.1. Zdolność przyłączeniowa sieci według kryterium dopuszczalnych odchyleń napięcia 126 5.1.2. Regulacja napięcia 131 5.1.2.1. Regulacja bezpośrednia 132 5.1.2.2. Regulacja pośrednia 133 5.1.2.3. Wpływ źródeł rozproszonych na pracę urządzeń regulacyjnych 136 5.2. Wahania napięcia 138 5.2.1. Ocena zaburzenia na etapie projektowania przyłączenia źródła 139 5.2.2. Ocena zaburzenia na podstawie pomiarów 143 5.3. Harmoniczne napięć i prądów 146 5.3.1. Ocena stopnia zaburzenia na etapie projektowania przyłączenia 148 5.3.2. Ocena zaburzenia na podstawie pomiaru 150 5.4. Asymetria napięcia 153 5.5. Zapady napięcia i przerwy w zasilaniu 157 6. Tradycyjne środki stosowane do poprawy jakości zasilania 161 6.1. Wprowadzenie 161 6.2. Statyczne kompensatory równoległe 163 6.2.1. Kompensatory typu SVC 163 6.2.1.1. Układ FC/TCR 164 6.2.1.2. Układ TCR/TSC 166 6.2.2. Kompensatory typu STATCOM 167 6.2.2.1. Zasada działania 167 6.2.2.2. Układy wielopulsowe i wielopoziomowe ze sterowaniem techniką modulacji prostokątnej 170 6.2.2.3. Kompensatory DSTATCOM 171 6.3. Kompensacja odbioru w sieci SN 173 6.3.1. Sterowanie kompensatorów SVC 173 6.3.2. Sterowanie kompensatorów STATCOM 175 6.4. Kompensacja zaburzeń wprowadzanych przez odbiory i źródła w sieci nN 177 6.5. Kompensacja zaburzeń napięcia zasilającego za pomocą kompensatora DSTATCOM 185 6.6. Statyczne kompensatory szeregowe 188 6.6.1. Zasada działania 188 6.6.2. Ograniczanie zapadów napięcia 190 6.6.3. Poprawa jakości energii elektrycznej 192 6.7. Podsumowanie 194 7. Wykorzystanie źródeł i zasobników energii do poprawy jakości zasilania 195 7.1. Technologie zasobnikowe 195 7.1.1. Uwagi ogólne 195 7.1.2. Baterie elektrochemiczne (akumulatory) 196 7.1.3. Zasobniki kinetyczne (koła wirujące) 199 7.1.4. Superkondensatory 201 7.1.5. Porównanie zasobników 202 7.2. Zastosowanie zasobników w sieciach z generacją rozproszoną 204 7.3. Usługi pomocnicze generacji rozproszonej w zakresie jakości energii 207 7.3.1. Uwagi ogólne 207 7.3.2. Sterowanie inwertorów źródeł i zasobników energii 208 7.3.2.1. Sterowanie prądowe 208 7.3.2.2. Sterowanie napięciowe 210 7.4. Inteligentne mikrosystemy elektroenergetyczne 215 8. Zakończenie 217 Literatura 221 Publikacje 221 Projekty badawcze 234 Normy i przepisy ogólne 235 Strony internetowe 237