(044) 332-08-09 (044) 361-23-57
(068) 399-51-01 (050) 331-92-24

Система моніторингу мережевих перешкод GOSSEN METRAWATT

Сонячну електростанцію Tauberland в Вертхайм, Німеччина, введено в експлуатацію в 2010 році. Обладнання, встановлене на етапах будівництва «Схід» і «Захід», видає в цілому потужність приблизно 22 МВтпік і в даний час забезпечує електроенергією 9000 домашніх господарств. Завдяки запланованій потужності 72 МВт після завершення заключного етапу будівництва, ця сонячна електростанція є не тільки однією з найбільших в Європі фотоелектричних систем, а й однією з найсучасніших і ефективних в своєму класі (див. рисунок 1).

Сонячна електростанція Tauberland
Рисунок 1: Сонячна електростанція Tauberland - Вигляд з повітря

Перетворення сонячного світла в електричну енергію за допомогою даної станції повинно привести до скорочення викидів CO2 до 5600 тонн на рік. Ця кількість відповідає річним викидам електростанції, що працює на вугіллі, середнього розміру. Дана система займає площу 850 000 квадратних метрів (понад 9 мільйонів квадратних футів) і включає в себе приблизно 180 000 модулів різних виробників (див. рисунок 2).

Сонячна електростанція Tauberland
Рисунок 2: Сонячна електростанція Tauberland - Фотоелектричні панелі Рисунок 3: Сонячна електростанція Tauberland — Трансформатор 110/20 кВ

По всій системі прокладено близько 4000 кілометрів (2500 миль) ліній зв'язку та силових кабелів, що з'єднують модулі і окремі станції один з одним. Трансформатор 110/20 кВ подає енергію в високовольтну енергосистему, яка належить експлуатуючій компанії EnBW. Трансформатор має номінальну потужність 40 МВА і в 2010 році замінив попереднє рішення. У поточному плані вказується, що після завершення заключного етапу будівництва для подачі електроенергії в енергосистему в цілому будуть використовуватися два трансформатори (рисунок 3).

Витрати на проект становили приблизно 100 млн. Євро і оплачувалися як державними організаціями, так і приватними інвесторами. Подача електроенергії в енергосистему з етапу будівництва «Захід» здійснюється чотирма інверторами загальною потужністю 8 МВт. (Рисунок 4).

Схема сонячної електростанції Tauberland
Рисунок 4: Схема сонячної електростанції Tauberland

Інвертори оснащені реле для контролю напруги. При перевищенні граничного значення ± 10% реле спрацьовує і відключає інвертори від енергосистеми. 2011 рік був ознаменований високою прибутковістю, але при цьому характеризувався численними відмовами інверторів.

Особливо в дні з мінливою хмарністю відмови відбувалися епізодично і безсистемно на всіх чотирьох пристроях етапу будівництва «Захід». Було потрібно до 5 хвилин, перш ніж інвертори поверталися до роботи. За цей час система не діяла, а експлуатуюча компанія зазнавала збитків. Фінансовий збиток склав близько 400 000 Євро на рік.

Два незалежних органи були уповноважені проводити вимірювання з метою точного визначення причин відмов. Серед інших інструментів для аналізу були використані переносний аналізатор спотворень потужності HBS-Box виробництва компанії HBS Steuerungstechnik, разом з первинними компонентами, включаючи аналізатори спотворень потужності MAVOSYS 10 і MAVOWATT 70 компанії GOSSEN METRAWATT (див. рисунок 5a, 5b).

Аналізатор спотворень потужності
Рисунок 5a: Аналізатор спотворень потужності Mavowatt 70 Рисунок 5b: Аналізатор спотворень потужності Mavosys 10

Після проведення серії вимірювань на рівні середньої і низької напруги експерти виявили причину: інвертори взаємно впливали один на одного. Робота інверторів надавала зворотний вплив на мережу. Більш того, 15-а і 25-а гармоніки були дуже вираженими.

Сумарний коефіцієнт спотворення гармонік становив 4,4%, що в даний час вважається досить високим (рисунок 6). За допомогою вищезазначених аналізаторів спотворень потужності було визначено, що стався резонансний контур, для якого імпеданс досяг свого максимуму приблизно при частоті 1000 Гц (резонансна частота) через індуктивності трансформатора і ємності кабелю. В результаті подачі гармонійного струму в електромережу був дуже високий рівень 20-ї гармоніки.

Сумарний коефіцієнт гармонік
Рисунок 6: Загальний сумарний коефіцієнт гармонік напруги у відсотках (записаний з використанням HBS-Box і Mavosys 10)

В результаті високих значень струму і повного опору лінії справжнє середньоквадратичне значення напруги для всієї системи перевищило граничний поріг, спрацював захисний пристрій і інвертори були відключені від енергомережі. Після того, як рівень напруги впав до зазначеного рівня, інвертори знову підключилися до мережі. Залежно від погодних умов інвертори відключалися від мережі декілька разів на день (див. рисунок 7).

Характеристичні криві напруги і струму до і після виключення інверторів
Рисунок 7: Характеристичні криві напруги і струму до і після виключення інверторів

Після визначення причин відмов компанія Condensator Dominit з Брилону встановила пасивний фільтр придушення гармонік з сумарною компенсаційною потужністю 174 квар. Фільтр складається з декількох згасаючих конденсаторів з точкою підключення нейтралі (див. рисунок 8).

Пасивний фільтр придушення гармонік компанії Condensator Dominit
Рисунок 8: Пасивний фільтр придушення гармонік компанії Condensator Dominit

Ці частотно-залежні резистори в електричному резонансному контурі генерують вузькосмуговий «ефект поглинання» струмів небажаних частот і гасять їх. У той же час зменшується максимальний імпеданс. В результаті гармонійні струми, що подаються в мережу, зводяться до мінімуму, а гармонійні напруги зберігаються в «нормальних» межах.

Відразу після введення фільтра в експлуатацію якість напруги покращилася і справжнє середньоквадратичне значення напруги залишалося в межах діапазону допуску з моменту установки фільтра. Як і передбачалося, інвертори з фільтруючим контуром працюють без перебоїв і виконують свою задачу, а саме - подають електричну енергію, яка перетворюється з сонячної енергії, в енергомережу кожен раз, коли вона доступна.

Оцените статью

Рекомендовані товари

Тестер ефективності роботи фотоелектричних модулів PROFITEST PV

Тестер ефективності роботи фотоелектричних модулів PROFITEST PV

Прилад для вимірювання пікової потужності і трасувальник характеристичної кривої для фотогальванічни..

354 100 грн.

Тестер електробезпеки сонячних панелей PROFITEST PVsun

Тестер електробезпеки сонячних панелей PROFITEST PVsun

PROFITEST PVsun - вимірювальний прилад для тестування фотоелектричних сонячних батарей. Поєднує в со..

48 465 грн.

Тестер електробезпеки фотоелектричних модулів і систем PROFITEST PVsun memo

Тестер електробезпеки фотоелектричних модулів і систем PROFITEST PVsun memo

PROFITEST PVsun memo – тестер фотоелектричних модулів і систем, що відповідає стандарту DIN EN 62446..

63 020 грн.

Тестер електробезпеки та ефективності роботи сонячних панелей Solar PV200

Тестер електробезпеки та ефективності роботи сонячних панелей Solar PV200

Пристрій тестування сонячних установок і побудови графіків залежності I-U Тестер PV200 яв..

148 500 грн.

Ми надаємо послуги
Встановлення квартирних лічильників тепла
Встановлення квартирних лічильників тепла
Встановлення загальнобудинкових лічильників тепла
Встановлення загальнобудинкових лічильників тепла
Повірка теплових лічильників
Повірка теплових лічильників
Реконструкція та обслуговування ІТП
Реконструкція та обслуговування ІТП
Оренда обладнання для тестування сонячних панелей
Оренда обладнання для тестування сонячних панелей
Оренда аналізатора якості електроенергії
Оренда аналізатора якості електроенергії
Тепловізійне обстеження будівель і споруд
Тепловізійне обстеження будівель і споруд
Ремонт зразкового обладнання
Ремонт зразкового обладнання
Відправка товару
в день замовлення
При замовленні від 3000грн -
БЕЗКОШТОВНА ДОСТАВКА
Гнучка система знижок
для постійних клієнтів
Гарантія
12 місяців

Ми Вам передзвонимо
Ваше ім`я*:
Ваш номер*:
* поля обязательные к заполнению
text_mess_sended
text_mess_sended