Od autora Spis wybranych oznaczeñ i symboli... 15

Transkrypt

1 Tytu³ rozdzia³u Spis treœci Od autora Spis wybranych oznaczeñ i symboli Wprowadzenie Kompatybilnoœæ elektromagnetyczna Dyrektywa europejska Jakoœæ dostawy energii elektrycznej Historia dziedziny Definicje jakoœci dostawy energii elektrycznej ród³a z³ej jakoœci dostawy energii elektrycznej Rodzaje zaburzeñ elektromagnetycznych Zasady poprawy jakoœci dostawy energii elektrycznej Partnerzy na rynku energii elektrycznej Odbiorca energii elektrycznej Dostawca energii elektrycznej Producent urz¹dzeñ Przyczyny wzrostu zainteresowania jakoœci¹ dostawy energii elektrycznej Literatura Kompatybilnoœæ elektromagentyczna (EMC) i jakoœæ energii elektrycznej w normalizacji Organizacje normalizacyjne Miêdzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) Normy podstawowe Normy rodzajowe (ogólne) Normy produktu (przedmiotowe) Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki (CENELEC) Inne miêdzynarodowe organizacje normalizacyjne Narodowe organizacje normalizacyjne

2 JAKOŒÆ DOSTAWY ENERGII ELEKTRYCZNEJ. Zaburzenia wartoœci skutecznej napiêcia 2.2. Perspektywy normalizacji Normalizacja jakoœci energii elektrycznej w Polsce Literatura Wolne zmiany napiêcia Wprowadzenie Skutki zmian wartoœci skutecznej napiêcia Pomiar wskaÿników jakoœci napiêcia Organizacja pomiarów Klasy pomiarów Agregacja pomiarów w czasie Niepewnoœæ zegara czasu rzeczywistego Koncepcja oznaczania Odchylenie napiêcia w górê i w dó³ Statystyczne miary wskaÿników jakoœci energii elektrycznej Normalizacja wartoœci napiêcia Pojedyncza zmiana napiêcia Uk³ady regulacji napiêcia Literatura Wahania napiêcia Wprowadzenie ród³a wahañ napiêcia Piece ³ukowe Urz¹dzenia spawalnicze i zgrzewaj¹ce Silniki indukcyjne Baterie kondensatorów Elektrownie wiatrowe Interharmoniczne napiêcia Skutki wahañ napiêcia napiêcia ród³a œwiat³a Maszyny elektryczne Przekszta³tniki statyczne Urz¹dzenia do elektrolizy i urz¹dzenia elektrotermiczne Pomiar wahañ napiêcia Klasyczne wskaÿniki wahañ napiêcia Pomiar migotania œwiat³a Miernik migotania œwiat³a Blok 1 (normalizacja napiêcia) Blok 2 (demodulacja) Blok 3 (filtracja) Blok 4 (podnoszenie do kwadratu i wyg³adzanie)

3 Tytu³ Spis rozdzia³u treœci Blok 5 (ocena statystyczna) Czas obserwacji Krótkookresowy wskaÿnik migotania œwiat³a D³ugookresowy wskaÿnik migotania œwiat³a Przyk³adowe wyniki pomiarów w sieci WN Badania porównawcze mierników migotania œwiat³a Badania w œrodowisku przemys³owym Badania laboratoryjne Test 1: analiza sygna³u na wyjœciu bloku Test 2: modulacja prostok¹tna Test 3: zapady i wzrosty napiêcia Test 4: skokowa zmiana fazy Test 5: liniowoœæ wyników pomiaru dla modulacji przebiegiem prostok¹tnym Test 6: liniowoœæ wyników pomiaru dla modulacji przebiegiem sinusoidalnym Test 7: wskazania miernika w odpowiedzi na zmianê czêstotliwoœci przebiegu modulowanego Test 8: wskazania miernika w odpowiedzi na modulacjê przebiegiem sinusoidalnym Nowe koncepcje konstrukcji miernika migotania Lokalizacja Ÿróde³ wahañ napiêcia Metoda 1: pomiar wahañ napiêcia podczas pracy i po wy³¹czeniu odbiornika niespokojnego Metoda 2: korelacja zmian wskaÿnika P st oraz zmian mocy biernej i czynnej Metoda 3: wp³yw wahañ napiêcia w poszczególnych liniach zasilaj¹cych na ca³kowite zaburzenie w PWP Metoda 4: pomiar zmian napiêcia i pr¹du Metoda 5: pomiar zmian napiêcia Metoda 6: badanie nachylenia charakterystyki U-I Metoda 7: badanie kierunku przep³ywu mocy interharmonicznych Metoda 8: badanie mocy (energii) wahañ napiêcia Normalizacja wahañ napiêcia Poziomy kompatybilnoœci, emisji i odpornoœci Charakterystyki napiêcia Poziomy planowane

4 JAKOŒÆ DOSTAWY ENERGII ELEKTRYCZNEJ. Zaburzenia wartoœci skutecznej napiêcia 4.9. Propagacja wahañ napiêcia Propagacja wahañ napiêcia spowodowanych prac¹ pojedynczego odbiornika niespokojnego Wahania napiêcia pochodz¹ce z wielu Ÿróde³ Propogacja wahañ napiêcia w sieciach zamkniêtych Warunki techniczne przy³¹czenia Graniczny poziom emisji wahañ napiêcia Wspó³czynniki propagacji w procedurze przydzielania emisji Zastosowanie wspó³czynników propagacji dla realokacji niewykorzystanej emisji Realokacja niewykorzystanych emisji pomiêdzy sieciami o ró nych poziomach napiêcia Ocena poziomu emisji wahañ napiêcia Ocena emisji wahañ i zmian napiêcia odbiorników ma³ej i œredniej mocy Wyznaczanie wzglêdnej zmiany napiêcia d Metoda analityczna Szacowanie wartoœci wskaÿnika P st dla nieokresowych zmian napiêcia Ocena emisji wahañ napiêcia odbiorników du ej mocy Ocena poziomu emisji wahañ na podstawie pomiarów porównawczych Ocena poziomu emisji wahañ na podstawie analizy statystycznej Pomiary poziomu emisji wahañ napiêcia Wahania napiêcia wywo³ane prac¹ rozproszonych Ÿróde³ energii Uk³ad silnik generator Turbiny wiatrowe Praca ci¹g³a Procesy ³¹czeniowe turbin wiatrowych Wahania napiêcia a zapady napiêcia analiza przypadku Sposoby redukcji skutków wahañ napiêcia Literatura Asymetria napiêæ i pr¹dów Wprowadzenie Podstawy analizy Analiza obwodów elektrycznych w uk³adzie sk³adowych symetrycznych Asymetria w teoriach mocy obwodów elektrycznych Uk³ady jednofazowe z przebiegami sinusoidalnymi

5 Tytu³ Spis rozdzia³u treœci Uk³ady trójfazowe z przebiegami sinusoidalnymi Sk³adowe fizyczne pr¹du Liczbowe miary asymetrii Wspó³czynnik asymetrii dla sk³adowej przeciwnej Wspó³czynnik asymetrii dla sk³adowej zerowej Pomiar wspó³czynników asymetrii ród³a niesymetrii Skutki niesymetrii Silniki asynchroniczne Generatory synchroniczne Linie zasilaj¹ce Przekszta³tniki statyczne Odbiorniki jednofazowe Uk³ady sterowania i zabezpieczeñ Odpornoœæ urz¹dzeñ na niesymetriê napiêcia Normalizacja Przyk³adowe wyniki pomiarów Propagacja sk³adowych symetrycznych Lokalizacja Ÿróde³ niesymetrii napiêcia Warunki techniczne przy³¹czenia Symetryzacja Symetryzacja naturalna Zmiana konfiguracji odbiornika lub warunków jego pracy Transformator Scotta Zasady symetryzacji pr¹dów sieci zasilaj¹cej za pomoc¹ symetryzatorów statycznych Symetryzacja odbiornika po³¹czonego w trójk¹t Symetryzacja odbiornika po³¹czonego w gwiazdê bez przewodu neutralnego Symetryzacja odbiornik trójprzewodowego czarna skrzynka Kompensatory statyczne Literatura Zapady napiêcia i krótkie przerwy w zasilaniu Wprowadzenie Definicje Opis zaburzenia ród³a zapadów napiêcia Zwarcia systemowe lub zwarcia w instalacjach odbiorczych Procesy za³¹czania odbiorników du ej mocy

6 JAKOŒÆ DOSTAWY ENERGII ELEKTRYCZNEJ. Zaburzenia wartoœci skutecznej napiêcia Czas trwania zapadu napiêcia Amplituda zapadu napiêcia Odleg³oœæ od miejsca zwarcia Rodzaj sieci zasilaj¹cej Czêstoœæ zapadów napiêcia Trójfazowe niesymetryczne zapady napiêcia Zwarcia doziemne jednofazowe Zwarcie miêdzyprzewodowe dwufazowe Uk³ad po³¹czeñ transformatora Zwarcie doziemne dwufazowe Krótkie przerwy w zasilaniu Skutki zapadów napiêcia i krótkich przerw w zasilaniu Sprzêt informatyczny i uk³ady sterowania Styczniki i przekaÿniki Lampy wy³adowcze Silniki asynchroniczne Silniki synchroniczne Regulowane napêdy elektryczne Napêdy pr¹du sta³ego Napêdy pr¹du przemiennego Rozproszone Ÿród³a energii Badanie odpornoœci urz¹dzeñ na zapady napiêcia Redukcja skutków zapadów napiêcia i krótkich przerw w zasilaniu Sposoby redukcji skutków stosowane po stronie dostawcy energii Zmniejszenie liczby zwaræ Zmniejszenie pr¹dów zwarciowych Zmniejszenie czasu eliminacji zwarcia Automatyka SPZ Zmiana konfiguracji systemu zasilaj¹cego Sposoby stosowane po stronie odbiorcy energii Poprawa odpornoœci sprzêtu Zasilacze pr¹du sta³ego Poprawa odpornoœci napêdów elektrycznych Pomiar zapadów napiêcia i krótkich przerw w zasilaniu Zasady pomiaru Cechy przyrz¹dów pomiarowych Napiêcie referencyjne Czas trwania zapadu wartoœci progowe pocz¹tku i koñca zaburzenia Zapad napiêcia i krótka przerwa w zasilaniu Zapady nieprostok¹tne

7 Tytu³ Spis rozdzia³u treœci Klasyfikacja wyników pomiarów Przyk³adowe wyniki pomiarów Metody analizy Metoda miejsc zwarciowych Metoda krytycznej odleg³oœci Normalizacja Kontrakt Czas pomiarów Wartoœæ napiêcia referencyjnego Miejsce i sposób przy³¹czenia przyrz¹du pomiarowego Dane techniczne aparatury pomiarowej Wartoœci progowe detekcji zaburzenia Technika raportowania wyników pomiaru Metody agregacji wyników pomiaru Agregacja wartoœci Agregacja fazowa Agregacja czasowa Agregacja lokalizacyjna Przyk³ady postanowieñ kontraktowych i regulacje USA Francja Republika Po³udniowej Afryki Holandia Metody lokalizacji Ÿróde³ zapadów napiêcia w sieci zasilaj¹cej Analiza przebiegów czasowych napiêæ i pr¹dów Analiza trajektorii pracy systemu zasilaj¹cego podczas zapadu Analiza zastêpczego obwodu elektrycznego Analiza mocy i energii podczas zaburzenia Analiza zmiany napiêcia Analiza wspó³czynnika asymetrii Metody wykorzystuj¹ce algorytmy dzia³ania uk³adów automatyki zabezpieczeniowej Metoda oparta na analizie zmiany impedancji Metoda wykorzystuj¹ca znak czêœci rzeczywistej pr¹du zespolonego Metoda wykorzystuj¹ca algorytm zabezpieczenia odleg³oœciowego Literatura Uk³ady zasilaj¹ce o podwy szonych wskaÿnikach energetycznych Wprowadzenie Ci¹g³oœæ dostawy energii elektrycznej

8 JAKOŒÆ DOSTAWY ENERGII ELEKTRYCZNEJ. Zaburzenia wartoœci skutecznej napiêcia 7.3. Urz¹dzenia zasilania rezerwowego Niezale na linia zasilaj¹ca Energoelektroniczne uk³ady szybkiego prze³¹czania Ÿróde³ zasilania Wy³¹czniki pó³przewodnikowe Zasilacze wiruj¹ce Agregaty pr¹dotwórcze Maszyny z przemagnesowywanymi biegunami Statyczne bezprzerwowe uk³ady zasilaj¹ce pr¹du sta³ego Statyczne bezprzerwowe uk³ady zasilaj¹ce pr¹du przemiennego UPS o podwójnej konwersji (VFI) Prostownik Inwertor Uk³ady zwiêkszaj¹ce niezawodnoœæ i skalowanie mocy UPS Uk³ad o biernej gotowoœci (VFD) UPS interaktywny (VI) UPS Delta Hybrydowy UPS Uk³ady stabilizacji napiêcia i nad¹ nej kompensacji mocy biernej Kompensator synchroniczny Kompensatory/stabilizatory statyczne z nasyconym rdzeniem magnetycznym Samonasycaj¹cy siê d³awik D³awik z obwodem steruj¹cym pr¹du sta³ego Stabilizator ferrorezonansowy Kompensatory/stabilizatory energoelektroniczne Równoleg³e kompensatory statyczne Baterie kondensatorów w³¹czane ³¹cznikami tyrystorowymi (TSC) Uk³ad ze sta³¹ bateri¹ kondensatorów i sterownikiem podstawowej harmonicznej pr¹du indukcyjnego (FC/TCR) Uk³ad TSC/TCR STATCOM Statyczne kompensatory szeregowe Kompensacja zapadów i wzrostów napiêcia (DVR) Stabilizacja i symetryzacja napiêcia Filtracja wy szych harmonicznych napiêcia Zmiana reaktancji zastêpczej sieci zasilaj¹cej Szeregowe kondensatory Przesuwniki fazowe

9 Tytu³ Spis rozdzia³u treœci Uniwersalny uk³ad do poprawy warunków dostawy energii Uk³ady prze³¹czaj¹ce Prze³¹czniki zaczepów transformatora Transformatory dodawcze Zasobniki energii elektrycznej Nadprzewodnikowe zasobniki energii Superkondensatory Uk³ady z ko³em zamachowym Kwasowo-o³owiowe baterie akumulatorów Literatura Regulacja jakoœci dostawy enerii elektrycznej Wprowadzenie Zasady regulacji Monitorowanie jakoœci dostawy energii Minimalne standardy jakoœci dostawy energii Mechanizm bodÿców finansowych Kontrakty jakoœciowe Determinanty procesu regulacji jakoœci dostawy energii Cele regulacji Koszty z³ej jakoœci zasilania Etapy regulacji jakoœci zasilania Etap I Etap II Etap III Indywidualne i systemowe wskaÿniki jakoœci Jakoœæ napiêcia Regulacja napiêcia a regulacja ci¹g³oœci zasilania Podstawowe zasady regulacji jakoœci napiêcia Monitorowanie istniej¹cego poziomu jakoœci Benchmarking Gwarantowane minimalne poziomy jakoœci napiêcia Poziomy jakoœci napiêcia gwarantowane umow¹ Globalne wskaÿniki jakoœci napiêcia WskaŸniki oceny ró nic miêdzy rzeczywistymi i idealnymi przebiegami napiêæ WskaŸniki oceny kosztów z³ej jakoœci dostawy energii elektrycznej Globalne zagregowane wskaÿniki jakoœci Ca³kowity wskaÿnik jakoœci napiêcia Sk³adowe ca³kowitego wskaÿnika jakoœci napiêcia System bonifikat Literatura

10 JAKOŒÆ DOSTAWY ENERGII ELEKTRYCZNEJ. Zaburzenia wartoœci skutecznej napiêcia Za³¹czniki Za³¹cznik 1: Podstawowe definicje Za³¹cznik 2: Klasy œrodowiska elektromagnetycznego Za³¹cznik 3: Wybrane normy dotycz¹ce EMC i jakoœci energii elektrycznej Skorowidz Strona internetowa: Za³¹cznik 4: Klasyfikacja zaburzeñ elektromagnetycznych wed³ug IEEE Za³¹cznik 5: Norma EN Za³¹cznik 6: Kontrakt na dostawê energii elektrycznej Za³¹cznik 7: Przyk³adowe miary liczbowe stosowane do oceny zapadów napiêcia i krótkich przerw w zasilaniu Za³¹cznik 8: Przyk³ady Za³¹cznik 9: Analiza porównawcza wskaÿników wahañ napiêcia Za³¹cznik 10: Analiza porównawcza wspó³czynnika asymetrii napiêcia Za³¹cznik 11: Jakoœæ napiêcia analiza porównawcza obecnych regulacji Za³¹cznik 12: Wymagania dotycz¹ce jakoœci zasilania stosowane w przyk³adowych krajach Europy, ró ne od postanowieñ normy EN Za³¹cznik 13: Przyk³adowe regulacje jakoœci napiêcia w wybranych krajach 12