kee iz oie
DESCRIPTION
asdasTRANSCRIPT
1
Obnovljivi izvori i kvalitetaelektrične energije
2
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
Za priključenje i bezbedan paralelan rad ME sa DS,ME mora da zadovolji sledeće kriterijume:
• kriterijum dozvoljenog odstupanja (promene)napona,
• kriterijum snage kratkog spoja
• kriterijum flikera,
• kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika,
• bezbedne sinhronizacije,
• kriterijum maksimalno dozvoljenog injektiranjajednosmerne struje,
3
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
Najveće dozvoljeno odstupanje (promena) napona(Δum) na mestu priključenja na DS, u odnosu navrednosti nazivnih napona (Un = 0,4 kV (1 kV), 10kV, 20 kV i 35 kV), u prelaznom režimu, priuključenju na DS ili isključenju generatora iznosi:
4
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
Dozvoljeno odstupanje (promena) naponaprocenjuje se iz izraza:
Za naponske nivoe 10, 20 i 35 kV važi:
• ki,max = 1 za sinhrone generatore;
• ki,max = 1,5 za asinhrone generatore sa finomregulacijom polazne struje do 1,5 In;
• ki,max = 4 za asinhrone generatore priključene nadistributivnu mrežu u granicama +/- 5% sinhronebrzine;
• ki,max = 8 za asinhrone generatore pokrenute kaoasinhroni motor preko mreže i slučajeve kadapolazna struja nije data
ks
ngm
imS
Sku max,
5
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
ME ukupne instalisane snage svih generatora Smel= ΣSng može da se priključi na DS bez štetnogdelovanja, ako ispunjava uslov:
500ks
ngmel
SSS
Kriterijum flikera se ocenjuje pomoću faktora smetnji (Afs) ME,izazvanih flikerom dugog trajanja (preko dva sata) iprvenstveno ima značaj kod elektrana na vetar i solarnihelektranaME sa n generatora ukupne instalisane snage: Smel = Σ Sngmože da se priključi na DS ako je ispunjen uslov:
6
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
gde je:
• Alt – dugotrajni faktor smetnji prozrokovanih flikerima;
• Plt - dugotrajni faktor brojnosti (emisije) flikera
• Smel - ukupna instalisana snaga ME, u [MVA]
• Sng - snaga jednog generatora, u [MVA]
• Sks - snaga trofaznog kratkog spoja (stvarna vrednost) namestu priključenja na DS, u [MVA]
• n - broj generatora u ME
• cfmel - koeficijent flikera ME sa "n" generatora
• cf1 - koeficijent flikera ME sa jednim generatorom
7
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
Koeficijent flikera cf označava osobinu ME daproizvodi flikere
Vrednost koeficijenta flikera cf daje proizvođač ME,odnosno ovlašćena nezavisna institucija, posebno zasvaki generator i elektranu kao celinu, na osnovuatesta o tipskom ispitivanju ME koja ima iste ilislične karakteristike kao ME koja se gradi
Nakon završene gradnje ME i priključenja na DS,mora merenjem da se potvrdi da koeficijenti flikeracf1 (pojedinačno za svaki generator) i cfmel (za celuME) ne prelaze vrednosti koje su garantovaneatestom o ispitivanju tipa
8
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
Merenje se vrši u realnim pogonskim uslovima, takoda se ne uzimaju u obzir prelazne pojave
Kriterijum flikera je zadovoljen ako je cf ≤ 20
Ovaj uslov ispunjavaju generatori koje pokreću:vodena, parna ili gasna turbine
Kod elektrana na vetar i solarnih elektrana je cf >20, a može da ima vrednost i do 40, pa je obavezandokaz (atest) da ME zadovoljava kriterijum flikeradugog trajanja: Alt ≤ 0,1, odnosno dokaz dapriključenje ME na DS neće proizvesti štetnodelovanje
9
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
U slučaju vetrogeneratora, pored navedene formulekoja definiše kriterijum dugotrajni faktor brojnosti(emisije) flikera mora se izvršiti i provera ovogkriterijuma i prema sledećoj formuli:
gde je:
N – broj generatora u ovkiru ME
N120i – maksimalni broj prekidnih operacija i – teproizvodne jedinice u vremenskom intervalu od 120min,
10
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
Kf – faktor brojnosti (emisije) flikera koji dajeproizvođač vetrogeneratora za fazne ugloveimpendanse distributivne mreže od 30°,50°,70° i 85°
Kriterijum dozvoljenih struja viših harmonika seproverava pomoću izraza:
gde je:
Iνhdoz – dozvoljena vrednost struje višeg harmonikana naponskom nivou generatora, u [A];
11
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
Iνhs,v,μ – vrednost struje višegharmonika/interharmonika koja je svedena na snagukratkog spoja na mestu priključenja na DS, u[A/MVA];
Sks – snaga trofaznog kratkog spoja (stvarnavrednost) na mestu priključenja na DS, u [MVA]
12
Vrednosti struja viših harmonika svedenih nasnagu kratkog spoja na mestu priključenja
na DS
13
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
Ukoliko je nekoliko ME ili generatora priključeno naDS u istoj tački priključenja primenjuje se sledećaformula:
Si – posmatrana ME/generator na mestu priključenja
- suma svih ME/generatora na mestu priključenja
n
i
ngsum SS1
14
Kriterijum dozvoljenih vrednosti napona višihharmonika se proverava prema sledećoj tabeli
15
TP-16 o priključenju MHE nadistributivni sistem
Ukoliko nisu ispunjeni prethodno navedenikriterijumi, vlasnik ME treba da obezbedi atest otipskom ispitivanju nekog drugog generatora kojiispunjava prethodno navedene kriterijume i koji imaiste ili slične karakteristike kao generator koji će seugradi u ME, ili da preduzme posebne zaštitne mere,kao na primer:
ugradnja filtra za odgovarajući red višeg harmonika;
priključenje ME u tački sa većom vrednošću snagekratkog spoja (priključenje na viši naponski nivoitd.).
16
Obnovljivi izvori i kvalitet električneenergije
Upravljivi energetski poluprovodnički elementi se čestokoriste u opremi za spajanje obnovljivih izvora energije namrežu
Takvi sistemi mogu značajno uticati na normalnofunkcionisanje distributivne mreže uzrokujući izobličenjenapona
Sa razvojem elektrane, kao što su vetroelektrane, gorivećelije, male hidroelektrane, proizvedena električnaenergija nije tako "čista" kako je to uobičajeno kodsistema bez velike penetracije takvih izvora
Od obnovljivih izvora energije najveći prodor su napravilevetroelektrane
17
Obnovljivi izvori i kvalitetelektrične energije
Iz planova razvoja pojedinih zemalja EU očekuje se da ćese sledećih godina nastaviti rast proizvodnje električneenergije iz energije vetra, što znači da će se penetracijavetroelektrana u distributivni sistem i dalje povećavati
Vetroelektrane mogu u velikoj meri uticati na kvalitetelektrične energije
U tabeli su prikazani osnovni problemi uzrokovanivetroelektranama koje utiču na kvalitet električne energije
18
Uticaj vetroelektrana na kvalitetelektrične energije
Проблеми Узроци
Промена напона Промена брзине ветра
Удари струје Удар ветра
Емисија фликера Промена брзине ветра
Емисија фликера Укључење/искључењеветрогенератора
Пад напона Струја уклопа генератора
Хармоници Енергетски претварачи
19
Uticaj vetroelektrana na kvalitetelektrične energije
Unutar projekata za razvoj obnovljivih izvora energijenapravljeno je nekoliko studija o ponašanju obnovljivihizvora energije i njihov uticaj na elektroenergetsku mrežu
Utvrđeno je da odgovarajuća primena komunikacijskihelemenata u upravljanju obnovljivim izvorima možepoboljšati ne samo kvalitet napona već i sigurnost iefikasnost proizvodnje, naročito u velikim distribucijskimmrežama
Ipak, povećana penetracija distribuirane proizvodnje uenergetskoj mreži predstavlja izazov postojećoj opremielektroenergetskog sistema da se prilagodi PQstandardima i da i dalje osigura pouzdano i sigurnofunkcionisanje sistema
20
Uticaj vetroelektrana na kvalitetelektrične energije
Uređaji energetske elektronike koji se koriste u raduneke vetroelektrane mogu bitno uticati na kvalitetelektrične energije u tački priključenja nadistributivni sistem
Elementi za kompenzaciju reaktivne snage, statičkiprekidači, uređaji za skladištenje energije,generatori promenljive brzine se često mogu naći usavremenim postrojenjima sa vetrogeneratorima
Koncept vetrogeneratora sa promenljivom brzinomobrtanja i energetskim pretvaračem u statorskomkolu omogućava upotrebu kako asinhronihgeneratora sa kaveznim rotorom, tako i sinhronihgeneratora sa velikim brojem pari polova
21
Šema vetrogeneratora (синхрони генератор савеликим бројем пари полова) sa promenljivombrzinom obrtanja i energetskim pretvaračem u
statorskom kolu
22
Uticaj vetroelektrana na kvalitetelektrične energije
Kompletna snaga generatora prolazi kroz energetskipretvarač, zbog čega je potrebno da nazivna snagapretvarača bude jednaka nominalnoj snazigeneratora, što povećava troškove u odnosu nakoncept sa dvostrano napajanim asinhronimgeneratorom
Upotrebom višepolnog sinhronog generatora,umesto asinhronog generatora sa kaveznimrotorom, moguće je izbeći primenu reduktora, štopredstavlja veliku prednost ovog koncepta u odnosuna ostale
23
Uticaj vetroelektrana na kvalitetelektrične energije
Uticaj vetrogeneratora na kvalitet električneenergije može se posmatrati sa dvaaspekta
Prvi predstavlja uticaj napojne mreže napotrošače koji se nalaze blizu tačkepriključenja vetrogeneratora
Drugi aspekt je zahtev distributivnogpreduzeća prema vlasniku vetrogeneratorakako bi se održala stabilnost i pouzdanostisporuke električne energije u distributivnojmreži
24
Uticaj vetroelektrana na kvalitetelektrične energije
Kvalitet električne energije se odnosi nakvalitet napona napajanja, premastandardu EN 50160:
– granična vrednost napona u opsegu Un ±10%, za vreme usrednjavanja 10 min
– dozvoljenu ukupnu distorziju naponaTHDU < 8% (više vrednosti odgovarajumrežama nižeg naponskog nivoa), i
– dozvoljena odstupanja frekvencije ±1%
tokom 99,5% trajanja jedne godine, zavreme usrednjavanja 10 sekundi
25
Uticaj vetroelektrana na kvalitetelektrične energije
Merni instrument koji se koristi za merenjeelektričnih veličina (napona i struja) i računanjeostalih veličina (snage, faktor snage, faktoriizobličenja, viši harmonici napona i struja) naosnovu kojih se određuje kvalitet električne energijeprema važećim svetskim standardima je analizatorkvaliteta električne energije
Мogu се koristiti i rešenja sa akvizicionim mernimsistemima
26
Oprema za merenje parametaraKEE
Primeri opreme za merenje parametara KEE su:
1. Austrijsko-američka firma LEM (FLUKE) -FLUKE:MEMOBOX serije 800/808A i 300/300 smart, zatim FLUKE1743/1744/1745 i 1760 i TOPAS1000/2000/1019/1020/1040 (trofazni uređaji) i VLog(jednofazni uređaj)
2. Španske firme CIRCUTOR: AR5, trofazni priručni uređajširokih mogućnosti
3. Nemačke firme GOSSEN METRAWATT (npr. Mavowatt30/40/50/70)
4. Francuske firme Chauvin Arnoux
27
Oprema za merenje parametaraKEE
28
Obnovljivi izvori i kvalitetelektrične energije
Osim pozitivnog uticaja u smislu rezerviranja napajanja ipoboljšanja naponskih prilika, distributivni obnovljivi izvorienergije mogu imati negativan uticaj na ostale pokazateljekvaliteta električne energije, od kojih su najbitniji višiharmonici struje (napona), flikeri i propadi napona
Većina mrežno povezanih obnovljivih izvora električneenergije imaju uređaje energetske elektronike
Glavna namena tih uređaja da se pomoću njih vršiupravljanje, kontrola i priključenje obnovljivih izvoraelektrične energije na javnu distributivnu mrežu i da seobezbede što bolji uslovi rada ovih proizvodnih jedinica
29
Obnovljivi izvori i kvalitetelektrične energije
Jedan od osnovnih delova PV sistema je invertor,energetski DC/AC pretvarač tako da ovi sistemi umrežu injektiraju jako izobličene struje znatnihvrednosti koje narušavaju ovaj pokazatelj kvalitetaelektrične energije
Kod vetroelektrana se koristi veliki broj različitihuređaja energetske elektronike, pa i ovaj tipdistributivnog izvora električne energije na sličannačin narušava talasni oblik napona i struje
Upotrebu velikih sistema za kompenzaciju reaktivnesnage i sistema za skladištenje energije, prati istaelektronska oprema
30
Naponski flikeri
Fluktuacije napona (flikeri) su periodične varijacijeanvelope napona ili serija nasumičnih promenanapona, pri čemu se amplituda nalazi u granicamaod 0,9 r.j. do 1,1 r.j. (prema ANSI standardu)
Frekvencijski opseg flikera je od 0 do 25 Hz
Termin fliker potiče od uticaja fluktuacije napona naizvore svetlosti, kada ljudsko oko primećujetreperenje (flicker)
Fluktuacije napona predstavljaju elektromagnetskupojavu, dok je treperenje (flicker) njihova neželjenaposledica
31
Naponski flikeri
32
Naponski flikeri
Svetlosni fliker se ima onda kada se naponskepromene dešavaju jedna za drugom, sa određenomfrekvencijom ponavljanja, te dovodi do iste takvesukscesivne promene svetlosnog fluksa, što stvaraneprijatan osećaj i uznemirenost kod ljudi
Istraživanja su pokazala da ljudsko oko zapažapromene svetlosnog fluksa od 1%, uzrokovaneiznenadnom varijacijom napona
Naučnim istraživanjima na određenom uzorku ljudiodređen je prag opažaja svetlosnog flikera
Prag opažaja ne zavisi samo od frekvencije promenesvetlosnog fluksa već i od načina te promene
33
Naponski flikeri
Najniži prag opažaja se ima na frekvencijama od 8Hz do 10 Hz i sa tom frekvencijom se čak promenenapona od 0,2% (samo 0,46 V za 230 V napajanje)mogu opaziti
Nepravilne varijacije potražnje za reaktivnomsnagom u distributivnoj mreži izaziva fluktuirajućepadove napona na mrežnim impendansama štodovodi do naponskih treperenja odnosno flikera
Polasci motora i pokretanje nekog proizvodnogprocesa stvaraju promene u naponu, ali se ne mogusmatrati uzrokom svetlosnog flikera iz razloga što sutakve promene relativno retke ili ne toliko velike dastvaraju probleme sa treperenjem svetla
34
Naponski flikeri
Uzroci flikera su velika opterećenja čija se vrednostperiodično menja, tj. fluktuira, sa frekvencijomponavljanja u blizini maksimalne osetljivostiljudskog oka, tj. oko deset ciklusa u sekundi(frekvencija oko 10Hz )
Klasičan primer ovakvog opterećenja su elektrolučnepeći, kod kojih je slučajan karakter promene strujeopterećenja usled stohastičke prirode električnogluka
Ove promene struje, bez obzira što su slučajnogkaraktera sadrže znatne komponente kojefluktuiraju sa frekvencijom od do perioda u sekundi
Efektivna vrednost struje nije konstantna već semenja sa frekvencijom od oko 8 Hz
35
Naponski flikeri
Iako promene efektivne vrednosti napona neće bititako izrazite kao promene efektivne vrednosti struje,one će ipak biti više nego dovoljne da dovedu dosvetlosnog flikera
Elektrolučna peć locirana u urbanoj zoni, priključenana jaku distributivnu mrežu, stvaraće flikere ukolikoje opterećenje reda ili više 1MW
Kada su elektrolučne peći priključene na slabijumrežu mogu izazvati probleme i sa manjom snagom
Peći izuzetno velike snage sigurno uzrokuju flikerebez obzira na krutost mreže, pa je potrebno teprobleme ublažiti i svesti na dozvoljeni minimum
36
Naponski flikeri
Flikere mogu stvoriti distributivni izvori u procesuproizvodnje električne energije
Ostrvski sistemi (nisu povezani sa EES-om),napajani dizel generatorima relativno male snage,usled loše regulacije dotoka goriva može doći dovarijacije efektivne vrednosti napona što dovodi dosvetlosnog flikera
Vetroelektrane, zahvaljujući promenljivoj brzinivetroturbine tokom kontinuiranog rada predstavljajuizvor naponskih flikera u mreži na koju su priključeni
37
Dozvoljena jačina treperenja -flikera
Prema Evropskoj normi EN 50160 , jačina treperenjakao intezitet smetnji izazvanih svetlosnim flikeromocenjuje se i utvrđuje pomoću sledećih veličina:
Indeks kratkotrajne jačine treperenja koji se meri utoku desetominutnog intervala Pst
Ovaj indeks se izračunava kao kombinacija petprocentualnih vrednosti, tj. vrednost nivoa flikerakoji premašuje za 0,1%, 3%, 5%, 10% i 50% utoku tih deset minuta
5010311,008,028,0065,00525,00314,0 PPPPPP
st
38
Dozvoljena jačina treperenja -flikera
Vrednost je vrednost flikera koji za većinuposmatrača predstavlja neugodnost
Indeks dugotrajne jačine treperenja koja se naosnovu niza od 12 vrednosti Pst tokom vremenskogintervala od dva sata računa na osnovu izraza:
1st
P
ltP
3
12
1
3
12
i
sti
lt
PP
39
Dozvoljena jačina treperenja -flikera
Pri normalnim pogonskim uslovima , izazvanapromenama napona, ne sme tokom bilo kojenedelje u godini prelaziti vrednost 1
Zbog subjektivne reakcije na treperenje, koja zavisiod uzroka i razdoblja u kojem dolazi do treperenja,u pojedinim slučajevima smetnje su moguće već kod
, dok ih u drugim nema ni pri većimvrednostima od 1
ltP
1st
P
40
Uticaj PV sistema na osnovnepokazatelje kvaliteta električne energije
Fotonaponski sistemi imaju negativan uticaj pripriključenju na distributivni sistem koji se ogleda uodstupanju napona i struja od sinusoidalnog oblika
Iako izlaz PV panela zavisi od inteziteta solarne iradijacijei vedrine dana, problemi u vezi sa kvalitetom električneenergije ne zavise samo od tih faktora, već i od ukupnihperformansi solarnog PV sistema uključujući fotonaponskepanele, invertore, filtre, kontrolna kola....
Harmonijska izobličenja, poreklom iz PV sistema, u tačkizajedničkog spoja sa niskonaponskom ilisrednjenaponskom mrežom, zavisi od karakteristika višihharmonika, koji potiču od mreže i od komponenata kojesu sastavni deo PV sistema
41
Uticaj PV sistema na osnovnepokazatelje kvaliteta električne energije
Osnovna komponenta PV sistema poredfotonaponskih panela je invertor čiji harmonijskispektar treba analizirati
Ukupan procenat učešća PV sistema je bitan faktorpri analizi parametara kvaliteta električne energije
Mogu se razlikovati dva koncepta PV sistema: EES sa centralnom PV proizvodnjom (PV izvori posmatranog
EES-a instalirani na malom prostoru)
EES sa rasprostranjenom PV proizvodnjom (solarni izvori naširem području )
Glavni uzrok oscilovanja napona je uticajprolazne oblačnosti na oscilovanje snage, kojeutiče na stabilnost distributivne mreže
42
Uticaj PV sistema na osnovnepokazatelje kvaliteta električne energije
Dozvoljeni nivo prodora centralnih PV sistema jesamo 5%
Kod raspodeljenih PV sistema na širem području,prolazno oblačenje ima manji uticaj na oscilacijesnage pa se smatra da maksimalni nivo prodora od15% neće ugroziti stabilnost mreže
Invertor je jedan od osnovnih delova mrežno –povezanih PV sistema, pa je ključna tehnologija zapouzdanu i sigurnu interkonekciju i rad ovih sistemaje upravo tehnologija invertora
Invertor može jednostavno da popravi napon nakome radi PV sistem
43
Uticaj PV sistema na osnovnepokazatelje kvaliteta električne energije
Često poseduje sistem za praćenje tačkemaksimalne snage (MPPT), koji obezbeđuje radninapon za koji PV sistem proizvodi maksimalnu snagu
Dostupno je više tipova invertora s obzirom na oblikizlaznog signala
Izbor odgovarajućeg invertora za određenuaplikaciju zavisi od zahteva potrošača koja seodnose na talasni oblik izlaznog napona i efikasnostinvertora
Zatim, bitno je da li je reč o samostalnom ili mrežno- povezanom PV sistemu
44
Uticaj PV sistema na osnovnepokazatelje kvaliteta električne energije
Postoje četiri osnovna parametra koji opisujukarakteristike svakog invertora: nazivna izlazna snaga,
maksimalno udarno opterećenje,
efikasnost
i harmonijsko izobličenje
Invertori koji se najčešće koriste su:
1) invertor sa kvadratnim talasnim oblikom (square wave)
2) invertor sa modifikovanim talasnim oblikom (modifiedsine wave)
3) impulsni širinski invertor (pulse width modulated –PWM)
4) invertor sa čistim sinusnim oblikom izlaznog napona(sine wave)
45
Karakteristike invertora
46
Invertor sa kvadratnim talasnimoblikom (square wave)
Invertor sa kvadratnim talasnim oblikom napona jenajjednostavniji invertor koji se koristi ufotonaponskim sistemima
Nije skup i relativno je efikasan
Obično se koristi kada naizmenični potrošači nisupreviše zahtevni u pogledu čistoće ulaznog signalajer vidimo da mu je glavna slabost velikoharmonijsko izobličenje napona koje može ići i do40%
Velika nazivna snaga i maksimalno udarnoopterećenje karakteristični su za ovaj tip
47
Invertor sa modifikovanim talasnimoblikom (modified sine wave)
Invertor sa modifikovanim talasnim oblikom naponaima takođe pravougaoni talasni oblik ali modifikovantako da je više nalik na sinusni talas
Ova modifikacija ima za posledicu drastičnosmanjenje izobličenja izlaznog napona na vrednostod 5 %
Mana ovih invertora su male nazivne snage: od300W do 2500W
48
Impulsni širinski invertor (pulsewidth modulated – PWM)
Impulsno širinski tip invertora ima dobresposobnosti u pogledu nazivnih snaga koje idu i do20 kW po jedinici
Mali udarni kapacitet od 2,5 puta nazivne snage jeslaba tačka PWM invertora
Efikasnost se kreće uglavnom iznad 90 %
Izobličenje izlaznog naizmeničnog napona je manjeod 5%
Invertor se dosta koristi tamo gde je potrebno da seima sinusni oblik napona bez velikih harmoniskihizobličenja
49
Invertor sa čistim sinusnim oblikomizlaznog napona (sine wave)
Najkvalitetniji ali i najskuplji invertori su invertori sčistim sinusnim oblikom izlaznog napona
Oni imaju najmanju efikasnost kod samostalnih PVsistema i minimalno izobličenje
Dve najvažnije karakteristike invertora su efikasnosti kvalitet električne energije kojom snabdeva mrežu
Stepen efikasnost invertora je definisana kao odnosnjegove izlazne i ulazne snage, dok se kvalitetposmatra kroz ukupno harmonijsko izobličenje strije
50
Uticaj PV sistema na osnovnepokazatelje kvaliteta električne
energije
Kako je ulazna snaga invertora pre svega određenasolarnom iradijacijom ona nije konstantna, pa zatose efikasnost kao funkcija ulazne snage ne smatrakonstantnom
Maksimalna efikasnost može se postići praćenjemDC izlaza, odnosno praćenjem tačke maksimalnesnage u zavisnosti od uslova rada celokupnogsolarnog sistema
MPPT (Maximum power point tracker) je sistem kojikontinuirano podešava radnu tačku na DC strani zadobijanje maksimalne snage PV panela u svakomtrenutku
51
Uticaj PV sistema na osnovnepokazatelje kvaliteta električne
energije
Pri THDi=0 invertor daje struju idalnog sinusnogoblika
Za mrežno – povezani invertor talasni oblik izlaznognapona je sinhronizovan sa talasnim oblikommrežnog napona, pa je potrebno imati što manjeTHDi
Osim toga, talasni oblik struje je pod uticajemharmonijske distorzije napona u tački konekcije
52
THD izlazne struje invertora Sun Profi2400 u funkciji izlazne snage
53
THD kod PV sistema
Može se zaključiti da THDi dosta zavisi od izlaznesnage invertora i zato se predlaže izraz, koji jetakođe dobijen eksperimentalno i pomoću kogamože da se izračuna THDi za svaki invertor pri bilikojoj izlaznoj snazi
Važno je da svaki invertor, kao sistem koji jepovezan na mrežu ni na koji značajan način nedegradira kvalitet snabdevanja električnomenergijom u tački konekcije
Bitno je razviti najbolje rešenje invertora, jernjegove loše karakeristike su osnovni razlog slabihperformansi PV sistema u pogledu kvalitetaelektrične energije
54
THD kod PV sistema
Osobenost PV sistema je to što njihov rad zavisi odklimatskih uslova (temperatura, solarno zračenje iefekat zasenčenja), koji ograničavaju vremenskiinterval rada tokom dana i značajno utiču na izgledtalasnog oblika napona i struje
Na kvalitet talasnog oblika struje PV invertora dostautiče intezitet Sunčevog zračenja koji pada na PVpanele
Varijacije solarnog zračenja su prisutne tokomjednog dana
Izlazak i zalazak Sunca dovode do generisanjeznatno manje snage u jutarnjim i večernjimčasovima u odnosu na period tokom centralnih satitog dana
55
THD kod PV sistema
Takođe, uticaj vedrosti dana na nivo generisanesnage je jako izražen, pa se tako može desiti datokom leta, dva dana za redom PV sistem radi sapotpuno različitom snagom
Primećuje se da je THDi i do pet puta veći ujutarnjim i večernjim satima
Oblik THDi karakteriše visoka vrednost pri niskomnivou generisane snage, dok ta vrednost ostajeispod 10% kada izlazna AC snaga PV sistema prelazi18-20% nazivne vrednosti
Individualni harmonici pokazuju slična ponašanja
56
THD kod PV sistema
Na slici je prikazano totalno harmonijsko izobličenjestruje (THDi) i generisana snaga PV invertora čija jenominalna izlazna AC snaga 5kW
57
Relativne vrednosti individualnih neparnihharmonika struje PV sistema
(AC snage 5 kW merene za različita opterećenjatokom četiri dana
58
Relativne vrednosti individualnihneparnih harmonika struje PV sistema
Povećanjem izlazne snage PV invertora, relativnevrednosti harmonika struje opadaju, što znači da suapsolutne vrednosti tih harmonika male u odnosu navrednosti struje osnovnog harmonika koji je uporastu i teži nominalnoj vrednosti
Ovo ponašnje je opšto za svaki tip invertora
Harmonici struje pokazuju jaku zavisnost odopterećenja koje je priključeno na invertor
Sa slike se može zaključiti da je za klasu, kod kojeje odnos p<5% , deset puta veća, emisija trećeg,petog, sedmog i devetog harmonika u odnosu naklasu za odnos p oko 100% , dok je za ostaleneparne harmonike emisija veća šest puta
59
Solarna iradijacija I(W/m2) i vrednost THDi(%) privedrom (slika levo) i delimično oblačnom (slika
desno) danu za PV sistem sa invertorom
60
Solarna iradijacija I(W/m2) i vrednost THDi(%)
Prvi tip dana je za vedro nebo ili tip dana u kojimainvertor dostiže nominalnu snagu tokom centralnihsati
Drugi tip dana su delimično oblačni dani, tokomkojih postoje velike promene solarnog zračenja kojepada na PV module
Kao što se može videti, tokom vedrog dana (slikalevo) za izlazak i zalazak Sunca, totalno harmonijskoizobličenje ima visoke vrednosti, dok za preostalideo dana vrednosti THDi su ispod 5%
Na slici desno, tokom delimično oblačnog danavrednosti variraju dosta tokom dana
61
THDi struje na izlazu PV sistema ufunkciji nivoa insolacije
Na slici je prikazana zavisnost THDi od nivoainsolacije u toku dana
Totalna harmonijska distorzija struje kojuposmatrani PV sistem injektira u mrežu na visokimnivoima insolacije je manje od , dok se na niskimnivoima ta vrednost znatno povećava
Međutim, stvarno harmonijsko izobličenje struje jetada slabo, jer su amplitude tih harmonika neznatne
62
THDi struje na izlazu PV sistema ufunkciji nivoa insolacije
63
Литература
(1) Uticaj vetrogeneratora na kvalitet električneenergije u tački priključenja na distributivnu mrežu,Branka Kostić, Aleksandar Nikolić, Elektrotehničkiinstitut Nikola Tesla
(2) Uticaj PV sistema na osnovne pokazateljekvaliteta električne energije, diplomski rad, Milan
Filipović, Elektrotehnički fakultet u Beogradu