فو فان ثونغ ويوهان Driesen

مصدر: المصحح دليل الجودة من قبل السلطة Baggin انجيلو, جون وايلي & أبناء, المحدودة

1.0 شبكة التوزيع

ويستخدم جزء من نظام التوزيع متوسطة الجهد البلجيكية القائمة لدراسة استقرار نوعية الطاقة والجهد مع الجيل زعت مختلفة (DG) تكنولوجيات (الرقم C16.1). يشمل نظام محول واحد من 14 MVA, 70/10 كيلو فولت وأربعة مغذيات كابل. يتم توصيل الأولية تصفية للمحول إلى شبكة النقل ويمكن اعتباره عقدة لانهائية. التشغيل العادي للنظام التوزيع في وضع شعاعي والاتصالات في عقدة 111 مع مغذيات 2, 3 و 4 عادة ما تكون مفتوحة.

2.0 بثبات حالة ارتفاع التيار الكهربائي

يتم توصيل وحدة DG في عقدة 406 من وحدة التغذية 4. يمكن أن يكون مولد متزامن أو الحث. الحمل الكلي في النظام 9.92 MW, 4.9 Mvar. يتم محاكاة كلا متزامن المولدات والحث على انتاج الطاقة المختلفة في 3 MW و 6 MW. مولد متزامن لديه عامل قوة 0.98 (ضخ قوة رد الفعل في الشبكة). مولد التعريفي لديه عامل قوة 0.95 (تستهلك قوة رد الفعل من الشبكة). بالمقارنة مع الحالة الأساسية دون أي اتصال DG, قوة نشطة من DG يثير الفولتية في التغذية 4 (الرقم C16.2). لمتزامن 6 MW, تحدث مدى الجهد في عقدة 406 وجيرانها.

ويوضح الشكل كيف C16.3 الجهد في عقدة 406 التغييرات مع مختلف العوامل الطاقة المولدة والطاقة. بالمقارنة مع الحالة التي يكون فيها DG يضخ الطاقة النشطة فقط أو تعمل في وحدة معامل القدرة, مولدات متزامن رفع الجهد للنظام أسرع بسبب دعم قوة رد الفعل. للمولدات الحث, ارتفاع الجهد هو أصغر, وعند مستوى معين لتوليد الطاقة الجهد يبدأ في الانخفاض. هذا يرجع إلى حقيقة أن المولدات الحث تحتاج إلى قوة رد الفعل, يجري السلبية في (16.4), مما أسفر عن انخفاض في ارتفاع الجهد.

من خلال هذه الدراسة, DG يمكن تحسين ودعم الجهد الشخصي من نظام التوزيع. فإنه يمكن ملاحظة أن أثر الاستقراء هو أقل خطورة من مولدات متزامن مع من حيث ارتفاع الجهد (الرقم C16.4). إذا كان هناك الجهد الزائد في النظام مع مولد متزامن, عليها أن تعمل مع underexcitation واستيعاب قوة رد الفعل بدلا من حقنه في النظام.

3.0 تقلبات الجهد

من أجل توضيح المشكلة تذبذب التيار الكهربائي مع DG, والضوئية (PV) ويستخدم النظام. وينتج قوة رد الفعل من قبل مكثف لتصفية الشبكة العاكس وغير ثابتة تقريبا, بحيث يتم التعامل مع نظام PV كعقدة نوعية الطاقة مع السلطة السلبية. ويتم احتساب قوة PV من البيانات الإشعاعية average5sof قياسها خلال سنة واحدة في لوفين, بلجيكا. في هذه الدراسة, مجموعة PV مع 50 يتم توصيل كيلوواط تصنيف السلطة في ذروة العقدة 304. ويبين الشكل C16.5 انتاج الطاقة لمدة ساعة واحدة من الأنظمة الكهروضوئية في الظهيرة في يوم صيفي غائم قليلا ل. من أجل عزل تأثير تذبذب التيار الكهربائي من PV من الوقت القصير تباين الحمل في العقد الفردية, ويفترض الأحمال المستمر خلال حساب. الحمل الكلي في النظام 4.4 MW, 1.9 Mvar. في الشكل C16.6, تذبذب التيار الكهربائي يتوافق مع تقلبات حقن الطاقة النشطة للنظام PV.

في بعض الأحيان عندما تغطي السحب الشمس, الطاقة المولدة يمكن إسقاط بسرعة 60 %, تسبب تغيرات مفاجئة في الفولتية عقدة في مجموعة من 0.1 %. القدرة المركبة من PV في هذه الدراسة هي منخفضة نوعا ما مقارنة مع قدرة نظام التوزيع والأحمال, وبالتالي فإن قيمة تذبذب التيار الكهربائي منخفض جدا. لكن, مع كثافة عالية اتصال أو ربط نظام PV كبيرة, قد تصبح مشكلة تذبذب التيار الكهربائي الشديد [27].

DG مع تذبذب انتاج الطاقة كما هو الحال في أنظمة الرياح أو الطاقة الضوئية قد يعرض التقلبات العشوائية, وميض, في الجهد الشبكة في نطاق ثواني تصل إلى ساعة واحدة [10]. اعتمادا على انتاج الطاقة من DG, في تركيبة مع خصائص شبكة التوزيع وملامح الحمل, الإفراط أو undervoltages من عدة دقائق استمرار قد تحدث. في هذه الحالة, إدخال DG قد يكون جنبا إلى جنب مع إدارة الأحمال والتخزين.

4) الجهد مجمع دبي للاستثمار

4.1 فتح فرع واحد

من أجل تحقيق التفاعل بين التكنولوجيات DG وخصائص الحمل المختلفة, قدرة DG مجموعه 30 % من إجمالي العبء على النظام وتوزع بالتساوي في العقد 108, 204 و 406. وقد أجريت عمليات المحاكاة من أجل تحريض ومتزامن المولدات. يتم فتح أحد خطوط 1-2 في ر = 100 ق. يتم توصيل المولدات الموزعة في العقد 108, 204 و 406 مع قوة تقييما لل 1 ميغاواط لكل مولدات متزامن وتحريض.

الانخفاضات الجهد هي أعلى مع ثابت مميزة طاقة الحمل وأدنى مع حمل مميز مقاومة لكلا متزامن المولدات والحث (C16.7 الرقم والشكل C16.8). مع مولدات متزامن, بعد تراجع الجهد قصيرة, الجهد يتعافى قريبا من قيمته الأولية. للمولدات الحث, الجهد لا يتعافى ويرجع ذلك إلى عدم وجود دعم قوة رد الفعل. ليس هناك فرق كبير بين ذلك تراجع الجهد في الحالة الأساسية ومع DG, يجري حولها 1 %. وبالتالي فإن ربط DG في نظام التوزيع لا تؤثر تأثيرا كبيرا على استقرار التيار الكهربائي ديناميكية, و, في معظم الحالات, أنه يقلل من قيمة تراجع الجهد.

4.2 مولد البدء

من أجل أن نرى مشكلة تراجع الجهد عند بدء تشغيل وحدة DG تصل, مولد التعريفي متصلة في عقدة 108 مع الطاقة المقدرة 3 يتم اختبار ميغاواط في معامل القدرة المتخلفة من

0.9. يبين هذه المحاكاة كيفية تأثير كبير يمكن أن يكون في حالة متطرفة حيث العملاء لديها وحدة الحث DG كبير ولا تتبع الصحيح البدء الأسلوب. عندما يبدأ مولد الاستقراء تصل, فإنه يؤدي إلى عابرة وتراجع التيار الكهربائي يصل إلى 40 % في نظام دائم لعدة ثوان (الرقم C16.9). هو نتيجة لجذب عابرة تدفق ونقل الطاقة الأولية لجلب مولد لسرعة التشغيل [12]. وهذا يؤدي إلى مشكلة كبيرة للأحمال حساسة مرتبطة بالقرب من وحدة DG. إذا تم تجهيز نظام التوزيع مع انخفاض الجهد التتابع ووحدة DG قد islanding الحماية, قد يؤدي تراجع الجهد إلى خلل في تتابع واقية مما أدى إلى انقطاع النظام. مطلوب الدائرة لينة بداية لتحريض متصل كبيرة DG.

5 STATIC الجهد الاستقرار

ودرس استقرار التيار الكهربائي من نظم التوزيع للمولدات متزامن وتحريض برصيد ثلاث نقاط اتصال وحدات DG في العقد 108, 2 و 406. وتتم مقارنة نتائج هذه الدراسة الحالات الثلاث مع بعضها البعض والحالة الأساسية دون أي اتصال DG.

إجمالي حمل من هذا النظام هو 9.92 MW, 4.9 Mvar ذات صفة الحمل مقاومة بحتة. القدرة المركبة من وحدات المديرية العامة في جميع الحالات هو 3 MW. استقرار التيار الكهربائي في عقدة 111, نهاية المغذية 1, تدرس. فمن أبعد نقطة من المحطات الفرعية و أضعف نقطة من وحدة التغذية من حيث استقرار التيار الكهربائي. لوحظ في [17] أنه لحساب الجهد واستقرار التيار الكهربائي تحليل نظام شعاعي, ويمكن استخدام نموذج ثابت مقاومة الحمل. ويلاحظ أيضا أن استقرار التيار الكهربائي من الشبكة لديها خصائص مماثلة مع نماذج الحمل المختلفة (مقاومة ثابتة, الأحمال الحالية والسلطة). ويتضح تأثير استقرار التيار الكهربائي من DG مع الأحمال مقاومة ثابتة.

من خلال دراسات, ويرد DG عموما لزيادة الجهد ودعم الاستقرار في النظام (الرقم C16.10 والشكل C16.11). موقع المديرية العامة لديها تأثير كبير على استقرار التيار الكهربائي للنظام. اعتمادا على نقاط اتصال, التأثيرات الوحدات DG على استقرار التيار الكهربائي مختلفة. DG تؤيد بقوة استقرار التيار الكهربائي في العقد المجاورة (القضية مع وحدة DG متصلة في عقدة 108) ولها تأثير أقل على تلك البعيدة (القضية مع وحدة DG متصلة في عقدة 2 أو 406), عند النظر في العقدة 111. هذا صحيح بالنسبة للخصائص الأخرى وتحميل العقد الأخرى في النظام أيضا.

مولد متزامن لديه تأثير كبير على استقرار التيار الكهربائي بسبب قدرتها على تبادل الطاقة على رد الفعل. من ناحية أخرى, تأثير DG-تستند inductiongenerator على استقرار التيار الكهربائي هو أصغر وله فائدة محدودة بسبب الطلب على قوة رد الفعل. لكن, كان لديه تأثير كبير عند اتصاله الوثيق إلى عقدة 111, تعتبر منطقة أضعف. وهذا يمكن أن يكون مفهوما لأنه لم يتم نقل الطاقة النشطة عبر مسافات طويلة من المحطات الفرعية, مما أدى إلى الحد من انخفاض الجهد في وحدة التغذية, وبالتالي دعم استقرار التيار الكهربائي. وهذا يسمح للنظام التوزيع على تحمل أعلى ظروف التحميل ويرجئ بناء أو الترقية من نقل وتوزيع البنى التحتية الجديدة.

قائمة المراجع

[1] أكرمان T., أندرسون G., سودر, L., جيل توزيعها: تعريف. بحوث نظام الطاقة الكهربائية, طيران. 57, ص. 195-204, 2000.

[2] Arrillaga J., واتسون N. R., الحاسوب لمحاكاة أنظمة الطاقة الكهربائية, جون ويلي & أبناء, المحدودة, شيشستر, 2001.

[3] باركر P. P., دي ميلو R. دبليو, تحديد تأثير الجيل موزعة على أنظمة الطاقة: جزء 1 - نظم التوزيع شعاعي. اجتماع الصيف PES, IEEE, طيران. 3, ص. 1645-1656, 2000.

[4] BELMANS R., MICHIELS دبليو, Vandenput A., Geysen دبليو, عزم الدوران عابرة في مولدات توربينات الرياح مدفوعة الحث. ندوة حول أنظمة الطاقة الكهربائية في البلدان النامية سريعة, العربية السعودية, ص. 563-567, 1987.

[5] بولين M. H. J. وهاجر M., السلطة الجودة: التكامل بين موارد الطاقة الموزعة, الشبكة, وغيرها من الزبائن. مجلة الجودة الطاقة الكهربائية واستخدامها, طيران. 1, لا. 1, ص. 51-61, 2005.

[6] البني R. E., الموثوقية توزيع الطاقة الكهربائية, مارسيل ديكر, نيويورك, 2002.

[7] تشن T. H., تشن M. S., اينو T., Kotas الشمس, شبلي E. A., ثلاث مراحل cogenerator ونماذج محول لتحليل نظام التوزيع. المعاملات IEEE على السلطة التسليم, طيران. 6, لا. 4, ص. 1671-1681, 1991.

[8] Eurostag, الوثيقة حزمة, الجزء الأول, تراكتبل & كهرباء فرنسا, 2002.

[9] Grigsby L. L., كتيب هندسة الطاقة الكهربائية, لجنة حقوق الطفل الصحافة & IEEE, بوكا راتون, FL, 2001.

[10] Haesen E., اسبينوزا M., Pluymers B., Goethals I., فو فان T., J. Driesen, BELMANS R., دي مور B., التنسيب الأمثل والتحجيم وحدات مولدات الموزعة باستخدام خوارزميات التحسين الوراثي. الطاقة الكهربائية الجودة والاستعمال مجلة, طيران. بعض, لا. 1, ص. 97-104, 2005.

[11] IEEE P1547, القياسية لربط الموارد الموزعة مع أنظمة الطاقة الكهربائية, 2003.

[12] جنكينز، N., ألان R., كروسلي P., الكرز D., Strbac G., الجيل جزءا لا يتجزأ من, التقييم الخارجي المستقل, لندن, 2000.

[13] جنسن K. ك., مبادئ توجيهية بشأن اتصال شبكة من توربينات الرياح. المؤتمر الدولي للهندسة CIRED توزيع الطاقة الكهربائية, فرنسا, يونيو 1999.

[14] KUNDURA P., استقرار نظام الطاقة والتحكم; ماكجرو هيل, نيويورك, 1994.

[15] قياس وتقييم خصائص الجودة قوة الشبكة متصلة توربينات الرياح, IEC القياسية, CIE / IEC 61400-21, 2001.

[16] Pepermans G., J. Driesen, Haeseldonckx D., BELMANS R., D'Haeseleer دبليو, جيل توزيعها: تعريف, فوائد والقضايا. سياسة الطاقة, طيران. 33, لا. 6, ص. 787-798, 2005.

[17] رانجان R. وVenkatech B., تحليل استقرار التيار الكهربائي لشبكات التوزيع شعاعي. مكونات الطاقة الكهربائية ونظم, طيران. 31, لا. 5, ص. 501-511, 2003.

[18] سكوت N. C., أتكينسون D. J., موريل J. E., استخدام السيطرة الحمل لتنظيم الجهد على شبكات التوزيع مع الجيل جزءا لا يتجزأ من. المعاملات IEEE على أنظمة الطاقة, طيران. 17, لا, 2, ص. 510-515, 2002.

[19] المتطلبات الفنية لربط أنظمة توليد فرقت تعمل بالتوازي على شبكة التوزيع, الوثيقة C10/11 من FPE / BFE, بلجيكا, 7 قد 2002.

[20] دليل NRECA لIEEE 1547, دليل تطبيق لتوزيع الجيل الربط, 2006.

[21] فو فان T., تأثير توليد موزعة على تشغيل النظام السلطة والسيطرة. رسالة دكتوراة, الجامعة الكاثوليكية في لوفين, 2006.

[22] فو فان T., BELMANS R., نظرة عامة الجيل توزيعها: الوضع والتحديات الراهنة. استعراض مشترك بين الوطنية للهندسة الكهربائية (IREE), طيران. 1, لا. 1, ص. 178-189, 2006.

[23] فو فان T., J. Driesen, BELMANS R., آثار الجيل جزءا لا يتجزأ من على استقرار التيار الكهربائي من نظام التوزيع. الجامعات مؤتمر هندسة الطاقة, سالونيك, يونان, سبتمبر 2003.

[24] فو فان T., J. Driesen, BELMANS R., ربط المولدات الموزعة وتأثيراتها على نظام الطاقة. مجلة الطاقة الدولية, طيران. 6, لا. 1, جزء 3, ص. 127-140, 2005.

[25] فو فان T., J. Driesen, BELMANS R., نوعية الطاقة والجهد استقرار نظام التوزيع بموارد الطاقة الموزعة. المجلة الدولية لموارد الطاقة الموزعة, طيران. 1, لا. 3, ص. 227-240, 2005.

[26] Woyte A., قضايا تصميم النظم الكهربائية الضوئية والتكامل الشبكة الخاصة بهم. رسالة دكتوراة, الجامعة الكاثوليكية في لوفين, 2003.

[27] Woyte A., فو فان T., BELMANS R., Nijs، J., تقلبات الجهد على مستوى التوزيع التي أدخلتها النظم الكهربائية الضوئية. المعاملات IEEE على تحويل الطاقة, طيران. 21, لا. 1, ص. 202-209, 2006.