Ну вот, свершилось. То, что недавно казалось экзотикой, к которой мы никогда не прикоснемся, уже стучит к нам в дверь. Планируется строительство и ввод в работу мощного комплекса ветровых генераторов. Благословение властей получено (действительно, в этом углу генерация давно уже остро необходима), соответственно, бюрократические процедуры сведутся к минимуму. Загуглили информацию -сроки строймонтажа катастрфически короткие. Вроде буы не собираемся брать ни в управление, ни в ведение, но в любой момент может поступить команда "взять!" и куда мы денемся. а сот проблемы сети независимо от команды - наши. Так что пока предварительные вопросы. Может, кто видел, может, кто знает? Как может влиять на распределение токов КЗ генератор постоянного тока с инвертированием в переменку? Как надежно и устойчиво они работают? Будут ли удерживаться в сети при отключениях КЗ с выдержками времени 1 - 1,5 с? Вылетают сразу все или какие-то могут удержаться? Нужны ли внешние источники собственных нужд для разворота с нуля (понимаю, что ветер крутит, но откуда-то должна и автоматика питаться, и возбуждение). Оборудование, скорее всего, германское (фирму пока не знаем), единичная мощность генераторов - мегаватты (точнее пока тоже неизвестно)
Евгений Георгиевич, наши режимщики зарубили эту идею. Сказали 400 МВт не реально. Ветер есть - есть 400 МВт, ветра нет - нужно чем-то покрывать, либо вводить ограничения.
К сожалению опыта с ветряками нет. У нас тоже есть сейчас грандиозный план на стрительство ветряной станции на 400МВт, с трудом правда верится.
Небольшие станции, как я читал, подключаемые к сети 20-35кВ малоустойчивы, как впрочем и газопршневые и дизельные малые станции. Потому должна ставиться делилка. Собственые нужды нужны, но что могу предположить: Ветряк подключается только к сети, потому собственые нужды запитаются оттуда, а вот как из распределить по разбросаным на многие сотни метров мельницы, с трудом представляю, но раз делают, значит есть решение. Кроме того конечно нужен будет аварийный дизель-генератор.
doro>Как может влиять на распределение токов КЗ генератор постоянного тока с инвертированием в переменку? Как надежно и устойчиво они работают? Будут ли удерживаться в сети при отключениях КЗ с выдержками времени 1 - 1,5 с? Вылетают сразу все или какие-то могут удержаться? Нужны ли внешние источники собственных нужд для разворота с нуля (понимаю, что ветер крутит, но откуда-то должна и автоматика питаться, и возбуждение). doro>Оборудование, скорее всего, германское (фирму пока не знаем), единичная мощность генераторов - мегаватты (точнее пока тоже неизвестно)
На токи КЗ не влияет, т.к. ветряк - это источник тока, а не ЭДС, поэтому не зависимо от внешнего сопротивления выдает в сеть только свой номинальный ток (или 1.1 номинального, т.е. +10%).
Работают устойчиво и надежно. С малыми гармониками. Выдает в среднем 15-20% от установленной мощности, но качество фиговое, рывки и порывы ветра дают о себе знать.
Насчет удержания в сети при КЗ, здесь все зависит от зашит и типа автоматики. Первые были с угловой защитой, которая при малейшем "чихе" в системе их отрубала от сети. Современные могут держаться в сети до 5 сек, но у них включается спец режим.
Современные модели ветряков могут так же участвовать в регулировании активной и реактивной мощности, частоты и напряжения, но они намного дороже.
Нужна сеть, т.к. там инвертор на частоту 10 кГц ведомый сетью. Изолированный режим работы не допускается.
Если немецкое, то скорее всего Энеркон. Сайт одноименный можно ознакомиться с описаниями их ветряков.
www.enercon.de
20.12.2010 10:01
Dmitriy+28 Сообщения: 1062 Регистрация: 20.06.2007 Откуда: Berlin
Ветряков много, но дела с ними до сих пор не имел. Есть знакомый в фирме занимающейся их эксплуатацией (русский, алма-атинец) попробую чего нить выяснить из тех. подробностей. Хотя прямой контакт с производителем - что может быть лучше. doro очень советую посетить апрельскую выставку в Гановере. Несмотря на то, что я с этими машинами дел не имею провожу мин. 1 час в выставочных залах ветрогенераторщиуов. Фасцинирующая техника. (понадобится помощь пишите в личку, буду рад)
Не так давно был на семинаре, посвященном высшим гармоникам и качеству эл. энергии. ... первый вал проблем связанный с вводом в эксплуатацию новых и новых ветровых парков - частотные преобразователи. Начали возникать проблемы с каналами управления счетчиков, "свистят" индукционные плиты в домах населения и т.п. радосные казусы.
Второе, что хотелось бы сказать диспетчерские службы таких парков очень тесно сотрудничают с метеослужбами. У них с ними связь в режиме "online". Не знаю как с этим в России, а в Казахстане было ощущение, что шаманы погоду предсказывают...
Насколько мне известно первые партиии таких машин были оснащены двойными-асинхронными генераторами, не имели возможности регулирования угла поворота лопастей - регулирование мощности было крайне ограничено или его не было. Сейчас строят практически только работающие через преобразователи. Встраивают сервомоторы в "бошку" - имеют возможность регулировать скорость вращения путем изменения угла лопостей в широком диапозоне скорости ветра (номинал помоему 10-14мс.), учавствуют в регулировании ... о них CLON написал.
Ведутся сетью,с этим есть проблемы такие как "эффект башенной пробки" не знаю как по русски (Turmstau). Это когда образуется "остров" машин синхронизировавшихсы настолько, что даже пропеллеры вращаются одинаково (не только в плане частоты но и углы расположения лопостей одинаковы). Так вот при прохождении лопасти 6-ти часов (опоры) имеет место быть эффект воздушной пробки, это ведет к срыву мощности до 10%. Одна машина в парке нестрашно, а вот когда весь парк так долбить начинает возникают проблемы.
Нынче в Германии ужесточают меропреятия по оценке качества энергии выдаваемых ветряными станциями, опыт насколько я понял накоплен огромный, но и проблем много.
Dmitriy+28 Сообщения: 1062 Регистрация: 20.06.2007 Откуда: Berlin
После того как уважаемый Валера-conspirator, начал интересоватся ветряками я подсобрал кое какую инфу, дабы при следующем совместном распитии спиртных напитков было над чем поломать голову
Парочка картинок.
1) скорость ветра для ввода в эксплуатацию 2) номинальная скорость ветра 3) отключение
Pitch-регуляторы-регулирование угла поворота лопостей. Stall-регуляторы "срыв" потока воздуха за счет специально выбранной формы лопости (не маломощьных машинах макс. 1,5-2 мв).
А вот так выражается эффект пробки асинхронных генераторов
К сожалению, большинство статей посвященных ветроэнергетике носят рекламный характер и умалчивают о проблемах возникающих при присоединении ВЭС к энергосистеме. Пока мощность ВЭС не превышала нескольких мегаватт, об устойчивости энергосистемы можно было и не думать. С появлением проектов ВЭС в сотни мегаватт обеспечение устойчивости становиться большой проблемой.
См. статью "Запрягая ветер. Йохан Кройзель. АББ Ревю 2/2007 Крупная авария в энергосистеме UCTE 4 ноября 2006 показала, что в европейской энергосистеме выработку значительной части электроэнергии заранее спланировать невозможно и это влияет на способы управления такой системой. В отчёте UCTE об этой аварии, при которой вся сеть UCTE оказалась разделена на три обособленные и асинхронно работающие части, во-первых отмечено, что после аварии произошло автоматическое отключение ветровых энергетических установок в северной Германии, никак не скоординированное с системными операторами. И хотя в данном конкретном случае такое отключение даже стабилизировало ситуацию (ветровые установки расположены в районе, где частота тока превышает норму, а часть вырабатываемой энергии оказывается в избытке), вполне могло произойти и обратное. Скачать полностью эту статью можно отсюда (144 кБ) http://www02.abb.com/global/ruabb/ruabb056.nsf/0/185bd23da9c07442c1257361002e4cb6/$file/p33-38.pdf
Помню ряд материалов в интернете, где наличие ВЭС в энергосистеме способствовало возникновение упомянутой системной аварии, но сейчас их почему-то не нашел.
Второй момент, это поведение ВЭС при коротких замыканиях.
CLON> На токи КЗ не влияет, т.к. ветряк - это источник тока, а не ЭДС, поэтому не зависимо от внешнего сопротивления выдает в сеть только свой номинальный ток (или 1.1 номинального, т.е. +10%).
ИМХО, У ВЭС с инверторами при КЗ начинает работать защита инвертора, которая ограничивает ток до 1,1Iн. Такой ток короткого традиционные защиты, скорее всего, не почувствуют. Защиты будут реагировать только на ток КЗ от системы. После отключения линий связи с системой будет продолжаться подпитка места повреждения током 1,1Iн, пока не сработаю все-таки защиты ветроагрегатов. Как при этом будут вести АПВ в прилегающей сети не ясно. Дуга с током 1,1Iн будет вызывать дополнительные повреждения в месте КЗ, что может снизить вероятность успешного АПВ. И как бы не пришлось выполнять АПВ с контролем напряжение на линиях 6-35 кВ, учитывая отсутствие там ТНов. Аналогичные проблемы возникают и с газовыми микротурбинными генераторными установками. Турбина вращается со скоростью около 96000 об/мин. Мощность также выдается через инвертор. Немного не по теме, но грабли могут быть те же. См. о газовых микротурбинах. http://www.capstone.ru/constructions.htm
В сети нашел проект стандарта РАО ЕЭС Нетрадиционные электростанции (НЭС). Ветроэлектростанции (ВЭС). Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования (809 КБ) http://www.eng.src-vertical.com/files/misc/raoes1.pdf Настоящий проект стандарта не подлежит применению до его утверждения.
К сожалению, в этом документе вообще нет специфических требований к РЗА. Сказаны общие слова, имеющиеся в других НТД. Вопрос к коллегам. Появилась ли утвержденная версия указанного документа?
20.12.2010 15:12
Dmitriy+28 Сообщения: 1062 Регистрация: 20.06.2007 Откуда: Berlin
evdbor>ИМХО, У ВЭС с инверторами при КЗ начинает работать защита инвертора, которая ограничивает ток до 1,1Iн. Такой ток короткого традиционные защиты, скорее всего, не почувствуют. Защиты будут реагировать только на ток КЗ от системы. После отключения линий связи с системой будет продолжаться подпитка места повреждения током 1,1Iн, пока не сработаю все-таки защиты ветроагрегатов. Как при этом будут вести АПВ в прилегающей сети не ясно. Дуга с током 1,1Iн будет вызывать дополнительные повреждения в месте КЗ, что может снизить вероятность успешного АПВ. И как бы не пришлось выполнять АПВ с контролем напряжение на линиях 6-35 кВ, учитывая отсутствие там ТНов.
1,1хIн так ли мал ток? До 2 номиналов 5сек. в режиме 3 фазного КЗ держат многие инверторы, почему 1,1 ?
Проблема существует, но до определенного уровня напряжения. Насколько мне известно наиболее часто использующаяся схема подключения ветрогенераторов к сети это образование групп установок на напряжении 20кВ с последующей трансформацией на 110кВ и выше.
Конечно если создавать анклавы ветрогенератор-потребитель без участия системы, то проблемы будут. Нужно также отметить, что присутствие "системы" с преобладанием выгодно с точки зрения гармоник. Кто сталкивался с этой проблематикой тот знает, чем мощнее система тем больший запас THD (граница четкая существует). То есть невозможно сколь угодно учеличивать парк преобразователей не увеличивая мощности системы в месте подключения (неудержите норматив в Германии, Австрии и Чехии это DACH 61000-2-4) - причем руководствоватся нужно не только мощностю парка, а нормативами предъявляемыми к качеству электроэнергии. Там же регламентируется и "фликер" (не знаю как по-русски)...со всеми вытекающими. =)
Комбинировать, строго регламентировать и в конечном итоге контролировать.
Dmitriy>1,1хIн так ли мал ток? До 2 номиналов 5сек. в режиме 3 фазного КЗ держат многие инверторы, почему 1,1 ?
Потому, что ветряк - это интвертор (электроника), а инвертор - это источник тока, а не напряжения (как синхронная машина). Эта величина регулируется уставкой и она выбирается в пределах 1.05..1.1 х Iн. Даже при КЗ на шинах инвертор выдает 1.1хIн, а напряжение просаживается.
ЗЫ: Максимальная уставка была 1.2, но производитель "Энеркон" рекоммендует ставить 1.1хIн.
20.12.2010 16:08
Dmitriy+28 Сообщения: 1062 Регистрация: 20.06.2007 Откуда: Berlin
CLON>Потому, что ветряк - это интвертор (электроника), а инвертор - это источник тока, а не напряжения (как синхронная машина). Эта величина регулируется уставкой и она выбирается в пределах 1.05..1.1 х Iн. Даже при КЗ на шинах инвертор выдает 1.1хIн, а напряжение просаживается.
Мне это понятно, но Сергей тут не чисто технический вопрос.
ИМХО Регулятор любого инвертора имеет границы. Как правило напрямую связанные с термической стойкостью и с ДИНАМИЧЕСКОЙ полупроводниковых модулей. Отсутствие батареи в пром контуре тоже плохо.
Я считаю, лучший пример на что способны нынешние инверторы это машины для шахтных производств, где такая дурочка с тактом в 1,5 минуты таскает 20 тонный лифт вверх и вниз. Они дороже ;), это знают производители, инвесторы не хотят платить ... одни греют других, а с вопросами стабильности решают потом техники...
ЗЫ: Было бы очень интересно узнать на что способен выпрямитель такой машины, прежде чем говорить об инверторе.
