ebook Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym

Spis treści ebooka Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym

1. Rozwój rozproszonych źródeł energii – Łukasz TOPOLSKI 15
1.1. Definicja rozproszonych źródeł energii 16
1.2. Rozproszone źródła energii w świecie 17
1.3. Rozproszone źródła energii w Europie 23
1.4. Rozproszone źródła energii w Polsce 27
Literatura 37
2. Sieci dystrybucyjne a rozwój RZE – Zbigniew HANZELKA 42
2.1. Wprowadzenie 42
2.2. Poziom nasycenia sieci elektroenergetycznych RZE 43
2.3. Wpływ RZE na rynek energii 43
2.4. Wpływ RZE na planowanie i zarządzanie majątkiem sieciowym 44
2.5. Wzrost liczby danych 45
2.6. Wpływ RZE na zasady projektowania sieci 46
2.6.1. Przeciążenia termiczne elementów sieci 47
2.6.2. Regulacja napięcia 48
2.6.3. Wzrost mocy zwarciowej 49
2.6.4. Układy sterowania i automatyka zabezpieczeniowa 51
2.6.5. Jakość dostawy energii elektrycznej 51
2.6.6. Straty mocy i energii 52
2.6.7. Praca wyspowa 52
2.7. Praktyki stosowane przez OSD 54
2.7.1. Regulacje prawne i wymagania stawiane jednostkom wytwórczym przyłączonym do sieci zasilającej 54
2.7.2. Eksploatacja i certyfikacja instalacji PV 55
2.7.3. Ograniczenia dotyczące mocy RZE 55
2.7.4. Wzrost mocy przyłączeniowej sieci 57
Literatura 61
3. Rozwój fotowoltaicznych źródeł energii – Konstanty MARSZAŁEK 64
3.1. Wprowadzenie 64
3.2. Budowa ogniwa fotowoltaicznego 74
3.3. Charakterystyka prądowo-napięciowa ogniwa 76
3.4. Układy fotowoltaiczne na świecie 81
3.5. Układy fotowoltaiczne w Europie 85
3.6. Układy fotowoltaiczne w Polsce 89
Literatura 91
4. Systemy monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej – Andrzej FIRLIT 93
4.1. Wprowadzenie 93
4.2. Monitorowanie parametrów pracy sieci elektroenergetycznych ze szczególnym uwzględnieniem wskaźników jakości dostawy energii elektrycznej 98
4.3. Struktura rozproszonego systemu monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej 107
4.4. Analizator jakości energii elektrycznej 114
4.5. Analiza, interpretacja i raportowanie wyników pomiarów jakości dostawy energii elektrycznej 125
4.5.1. Monitorowanie zdarzeń 128
4.5.2. Wybrane aspekty analizy danych pomiarowych 130
4.6. Systemy pomiarowe ciągłego monitorowania wskaźników jakości dostawy energii elektrycznej 143
4.7. Integracja danych pomiarowych 145
Literatura 151
5. Układy energoelektroniczne w systemach fotowoltaicznych – Stanisław PIRÓG 155
5.1. Panele fotowoltaiczne 155
5.2. Wyznaczanie punktu mocy maksymalnej 159
5.3. Sprawność a obciążenie falownika 162
5.4. Ogólne informacje o falownikach dla fotowoltaiki 163
5.5. Przekształtniki DC/DC 167
5.5.1. Przekształtnik podwyższający napięcie stałe (boost converter) 167
5.5.2. Przekształtnik do obniżania i podwyższania napięcia (buck-boost converter) 169
5.5.3. Impulsowy przekształtnik półmostkowy 170
5.5.4. Przekształtnik typu flyback 172
5.5.5. Mostkowy przekształtnik z przesunięciem fazowym (Full Bridge Phase-Shift DC/DC Converter) 175
5.6. Bilans mocy chwilowej obwodu DC i AC falownika 175
5.7. Prąd upływu w instalacji fotowoltaicznej 178
5.8. Beztransformatorowe falowniki jednofazowe 179
5.8.1. Falownik mostkowy H 179
5.8.2. Falownik H5 181
5.8.3. Falownik HERIC 181
5.8.4. Jednofazowy falownik trójpoziomowy NPC 182
5.8.5. Przekszałtnik Karschny 184
5.8.6. Jednofazowe falowniki kaskadowe 185
5.9. Falowniki trójfazowe 187
5.9.1. Trójfazowy falownik dwupoziomowy 187
5.9.2. Trójfazowy falownik trójpoziomowy NPC 188
5.10. Układ regulacji trójazowego falownika sieciowego 189
5.10.1. Regulacja składowych prądów falownika trójfazowego 189
5.10.2. Regulacja składowych prąd falownika jednofazowego 196
5.10.3. Regulacja napięcia w punkcie przyłączenia instalacji fotowoltaicznej 200
Literatura 203
Literatura uzupełniająca 205
6. Wpływ instalacji fotowoltaicznych na jakość dostawy energii elektrycznej – Andrzej FIRLIT, Zbigniew HANZELKA, Krzysztof PIĄTEK, Łukasz TOPOLSKI 206
6.1. Wartość skuteczna napięcia 207
6.1.1. Zmiana napięcia 209
6.1.2. Przykładowe wyniki pomiarów 217
6.2. Asymetria napięcia 227
6.2.1. Przykładowe wyniki pomiarów 231
6.2.2. Metody rozliczania prosumentów w warunkach niesymetrii 235
6.3. Szybkie zmiany napięcia 237
6.4. Wahania napięcia 244
6.5. Odkształcenie napięcia 255
6.5.1. Wpływ odkształcenia napięcia zasilającego 258
6.5.2. Wpływ generowanej mocy 259
6.5.3. Wpływ impedancji źródła zasilania 260
6.5.4. Wpływ wartości napięcia 261
6.5.5. Wzmocnienia harmonicznych 261
6.5.6. Przykładowe wyniki pomiarów 265
6.5.7. Sumowanie harmonicznych wielu rozproszonych instalacji PV 269
6.5.8. Wartości graniczne emisji harmonicznych 270
6.6. Supraharmoniczne 273
6.6.1. Przykładowe wyniki pomiarów 275
6.6.2. Poziomy graniczne supraharmonicznych 283
6.6.3. Emisja polowa 286
6.7. Sposoby ograniczenia wzrostu napięcia 286
6.7.1. Zwiększenie lokalnej autokonsumpcji energii 288
6.7.2. Transformatory z przełącznikami zaczepów pod obciążeniem 289
6.7.3. Transformatory „energoelektroniczne” 295
6.7.4. Transformatory hybrydowe 295
6.7.5. Szeregowe stabilizatory napięcia 297
6.7.6. Równoległe stabilizatory, kompensatory mocy biernej 306
6.7.7. Zasilanie falowników PV przez transformatory obniżające napięcie 311
6.7.8. Konfigurowanie intencjonalnej pracy wyspowej 314
6.7.9. Falowniki PV typu smart 316
6.7.10. Sposoby redukcji asymetrii napięć i prądów 331
6.7.11. Magazyny energii elektrycznej 334
Literatura 339
7. Warunki techniczne przyłączenia instalacji PV do sieci elektroenergetycznej – Paweł BALAWENDER, Krzysztof CHMIELOWIEC, Andrzej FIRLIT, Zbigniew HANZELKA, Łukasz TOPOLSKI, Tomasz SIOSTRZONEK 353
7.1. Koncepcja zdolności przyłączeniowej sieci 353
7.1.1. Zdolność przyłączeniowa sieci ze względu na odkształcenie napięcia 354
7.1.2. Metody szacowania ZP 357
7.2. Praktyki stosowane przez OSD 360
7.3. Podział instalacji fotowoltaicznych 362
7.4. Procedura przyłączania mikroinstalacji PV do sieci zasilajacej 365
7.4.1. Załączanie i wyłączanie instalacji 368
7.4.2. Liczba faz układu 368
7.4.3. Układy zabezpieczeń 368
7.5. Instalacje fotowoltaiczne typu A 373
7.6. Tryby pracy (strategie sterowania) falowników mikroinstalacji fotowoltaicznych wpływające na poprawę ich współpracy z siecią zasilającą 376
7.6.1. Wymagania w zakresie regulacji mocy biernej w odpowiedzi na zmiany napięcia 376
7.6.2. Wymagania w zakresie regulacji mocy czynnej w odpowiedzi na zmiany napięcia 385
7.6.3. Wymagania w zakresie reakcji falownika na zmiany częstotliwości napięcia 388
7.6.4. Zalecenia w zakresie trybów UVRT oraz OVRT 393
7.6.5. Podsumowanie badań wybranych falowników PV 406
7.7. Sprawność falownika 408
7.7.1. Badanie sprawności konwersji oraz statycznej sprawności MPPT 410
7.7.2. Dynamiczna sprawność MPPT 413
7.8. Przepięcia w instalacja fotowoltaicznych 415
7.8.1. Przepięcia wewnętrzne i sposoby zabezpieczeń 419
7.8.2. Przepięcia komutacyjne 419
7.8.3. Przepięcia zewnętrzne i sposoby zabezpieczeń 420
7.8.4. Koordynacja zabezpieczeń 424
7.9. Regulacje prawne i wymagania stawiane modułom klasy B 424
7.10. Wzrost zdolności przyłączeniowej sieci 427
Literatura podstawowa 429
8. Prognozowanie generacji energii elektrowni fotowoltaicznych – Mateusz DUTKA, Zbigniew HANZELKA 435
8.1. Wprowadzenie 435
8.2. Opis obiektu 436
8.3. Źródła danych 436
8.4. Wpływ czynników zewnętrznych na pracę elektrowni fotowoltaicznej 439
8.5. Strumienie danych meteorologicznych na potrzeby prognozowania 443
8.6. Poszukiwanie wzorców 447
8.6.1. Algorytm grupowania k-średnich 448
8.6.2. Algorytm hierarchiczny grupowania 450
8.7. Prognozowanie przy wykorzystaniu metod sztucznej inteligencji 452
8.7.1. Mierniki jakości modeli prognostycznych 452
8.7.2. Sieci MultiLayer Perceptron (MLP) 453
8.8. Sieci radialne 456
8.9. Sieci rekurencyjne 458
8.10. Maszyny wektorów nośnych 459
8.11. Porównanie 460
Literatura 461
ZAŁĄCZNIK A. Elektrownie fotowoltaiczne w ankietach 463
A.1. Opinie koordynatorów klastrów energii, operatorów sieciowych i instytucji wspierających rozwój energetyki rozproszonej w Polsce 463
A.1.1. Informacje techniczne o źródłach energii przyłączonych do sieci dystrybucyjnej 465
A.1.2. Procedura przyłączania rozproszonych źródeł energii do sieci dystrybucyjnej 469
A.1.3. Współpraca RZE z siecią zasilającą 472
A.2. Ankieta CIGRE 475
A.3. Bariery rozwoju instalacji PV w budynkach niekomunalnych w Szwecji 476
Literatura 478
ZAŁĄCZNIK B. Poradnik w zakresie inwestycji w instalacje fotowoltaiczne 480
B.1. Wstęp 480
B.2. Podział instalacji fotowoltaicznych 480
B.3. Powierzchnia wymagana pod budowę instalacji fotowoltaicznej 481
B.4. Uwarunkowania formalnoprawne 482
B.5. Lokalizacja 484
B.6. Ochrona środowiska 490
B.7. Warunki przyłączenia do sieci dystrybucyjnej/przesyłowej 493
B.7.1. Procedura przyłączenia mikroinstalacji o mocy zainstalowanej mniejszej od mocy przyłączeniowej 494
B.7.2. Procedura przyłączenia mikroinstalacji o mocy zainstalowanej większej od mocy przyłączeniowej 494
B.7.3. Procedura przyłączenia małej instalacji OZE oraz instalacji o mocy zainstalowanej większej niż 500 kW 495
B.8. Proces budowlany 496
Literatura 498
ZAŁĄCZNIK C. Przykładowy program funkcjonalno-użytkowy instalacji fotowoltaicznej o mocy 500 kWp 500
C.1. Część opisowa 501
C.1.1. Opis ogólny przedmiotu zamówienia 501
C.1.2. Opis wymagań 502
C.2. Część informacyjna programu funkcjonalno-użytkowego 514
C.2.1. Dokumenty potwierdzające zgodność zamierzenia budowlanego z wymaganiami wynikającymi z odrębnych przepisów 514
C.2.2. Oświadczenie zamawiającego stwierdzające jego prawo do dysponowania nieruchomością na cele budowlane 514
C.2.3. Wykaz załączników 514
Literatura 514
ZAŁĄCZNIK D. Klaster Energii „Wirtualna Zielona Elektrownia Ochotnica” 517
Literatura 527
ZAŁĄCZNIK E. Badania falowników fotowoltaicznych 528
Literatura 531
ZAŁĄCZNIK F. Kryteria przyłączenia RZE do sieci zasilającej 533
Literatura 557

Szczegóły ebooka Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym

Wydawca:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2023

Typ publikacji:

Ebook

Język:

polski

Format:

mobi,epub

ISBN:

978-83-01-23404-1

ISBN wersji papierowej:

978-83-01-23106-4

Wydanie:

1

Redakcja:

Zbigniew Hanzelka,Krzysztof Piątek

Miejsce wydania:

Warszawa

Liczba Stron:

558

Recenzje ebooka Instalacje fotowoltaiczne w systemie elektroenergetycznym