Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Naperőművek okozta feszültségproblémák kezelése

2022. november 8. | Táczi István |  5012 |

Naperőművek okozta feszültségproblémák kezelése

Az elosztóhálózati beruházások évről évre nőnek, a nagyfeszültségről középfeszültségre (NAF/KÖF) átalakító alállomások, szabadvezeték- és kábelszakaszok, az új elosztótranszformátorok, kapcsolóelemek hozzájárulnak az ügyféligények kielégítéséhez. A beérkező új igények számossága és az elöregedő meglevő infrastruktúra mellett egyre több innovatív megoldással is találkozhatunk.

Az E.ON Jánossomorja településen alkalmazta első alkalommal a terhelés alatti fokozatváltoztatásra képes (on-load tap changing, OLTC) közép/kisfeszültségű (KÖF/KIF) transzformátort. A berendezés működése a NAF/KÖF állomásokban megszokott szabályozáshoz hasonlóan működik, a transzformátor terhelés alatti áttételváltoztatásával a terhelés függvényében megváltoztatható a szekunder oldali feszültség.

A település közelében közvetlenül a középfeszültségű hálózatra tápláló szélerőművek teljesítményingadozásai feszültségingadozásokat okoznak. Ezek nem veszélyeztetik ugyan a KÖF hálózatra vonatkozó határértékeket, de a KÖF/KIF transzformátorok induló feszültségének változékonysága meglehetősen nagy ezen a területen, több, mint 10%. Emiatt a KIF hálózaton alakulhatnak ki határértéksértések, a térségben egyre több háztartási méretű kiserőmű is csatlakozik. Az OLTC transzformátor alkalmas a KÖF hálózati változások KIF-re terjedésének korlátozásában, ezáltal „visszanyerjük” a tervezési sávot a KIF oldalon. Az OLTC telepítése után a feszültségméréseink alapján egy 3,5%-os sávon belül marad. A megoldás hasznos lehet a KÖF hálózati ingadozások kiküszöbölésében, szezonális feszültségproblémák kezelésében (pl. üdülőövezetek), vagy a KIF hálózatot közel egyenletesen érő háztartási méretű kiserőmű-megjelenések esetén.

Balra: Soros feszültségszabályozó berendezés oszlopra szerelve

Jobbra: OLTC KÖF/KIF transzformátor fokozatszabályozója

Előfordulhat azonban, hogy a kisfeszültségű hálózaton 1-1 utca érintett leginkább a csatlakozó termelőkkel. Az áramkörön belüli szabályozásra az E.ON Nagyvenyim településen tesztelte a kisfeszültségű soros feszültségszabályozó teljesítményelektronikai eszközét.

Itt egyetlen utcában nagyjából 100 kVA háztartási méretű kiserőmű csatlakozik a hálózatra, mely jelentősen befolyásolja a feszültségek alakulását. A szabadvezetékes hálózat egyik jellemzője, hogy a határértéksértések jellemzően a feszültségben jelentkeznek elsőként. További keresztmetszet-növelésre itt nincs lehetőség, így a hagyományos fejlesztési megoldás egy új KÖF/KIF táppont létesítése lehet, ennek alternatívájaként vizsgáltuk a soros feszültségszabályozót. Ez a berendezés a bemeneti oldalán („szabályozatlan oldal”) megjelenő feszültségérték alapján dönt a beavatkozás szükségességéről, célja a kimeneti oldal („szabályozott oldal”) feszültségének állandó értéken tartása. A teljesítményelektronika segítségével ez igen gyorsan és pontosan történhet, a mérések alapján a feszültség 1%-os sávon belül marad. Ehhez a hálózatba sorosan csatlakozó transzformátortekercsre a mérés alapján, teljesítményelektronika segítségével hozzáad, vagy elvesz legfeljebb 10%-nyi feszültség effektív értéket. A szabályozott oldal feszültsége így állandó marad, az áramkör gyakorlatilag két részre oszlik. A KÖF/KIF transzformátortól (ahol a feszültségingadozás jellemzően kisebb) a soros feszültségszabályozóig tartó szakasz feszültségprofilját a hossz mentén elhelyezkedő termelők és fogyasztók határozzák meg. A berendezés biztosítja, hogy a kimeneti oldalán egy fix feszültséget tart, az áramkör fennmaradó hosszán (a berendezéstől a végpontig) csatlakozó fogyasztók és termelők alakítják a hosszmenti feszültségprofilt. Az 1-2. ábrákon látható a szabályozatlan oldal feszültsége, és a szabályozott ponti feszültség egy kiválasztott időpontban. A berendezés oszlopra szerelhető kivitelben gyors telepítést biztosít, áthidaló megoldásként is alkalmazható, amennyiben az új táppont létesítése csak későbbi időpontban valósulhat meg. Az áramkör feszültségviszonyai így jelentős mértékű háztartási méretű kiserőmű csatlakozása esetén is az előírásoknak megfelelően tarthatók.

1. ábra. A feszültség effektív értékének napon belüli változása a szabályozatlan oldalon

2. ábra. A feszültség effektív értékének változása napon belül a szabályozott ponton

Az előbbiekben említett megoldások az ún. aktív hálózatmenedzsment tipológiába tartoznak. E mellett létezik a flexibilitásnak egy piaci alapú megközelítése. Ezen két megközelítés egymást nem kizárja, hanem kiegészíti. A piaci flexibilitás egyik fontos ismérve, hogy piaci szereplőktől veszi meg az elosztóhálózat üzemeltetője azon szabályozási képességeket, szolgáltatásokat, amelyek segítik az adott hálózati szolgáltatási paramétereket a megengedett sávokon belül tartani, praktikusan a KIF hálózat esetében a feszültségsávról beszélhetünk.

Az E.ON 2020-ban az NKFIH számára beadott pályázatában mind a két megközelítést felvázolta, a pályázat sikeres volt, a megvalósítás az idei évben is zajlik.

Amennyiben érdeklik a kisfeszültségű elosztóhálózat fejlesztésében megjelenő újdonságok, olvassa el a további innovatív megoldásokat is bemutató cikkünket, amelyet Táczi István, Péter Gábor Mihály és Dr. Vokony István jegyez.

 

A Villanyszerelők Lapja egy havi megjelenésű épületvillamossági szaklap, amely nyomtatott formában évente 10 alakommal jelenik meg. A VL elsődlegesen a villanyszereléssel, épületvillamossági kivitelezéssel foglalkozó szakembernek szól, de haszonnal olvashatják üzemeltetők, karbantartók, társasházkezelők és mindenki, aki érdeklődik a terület újdonságai, előírásai, problémái és megoldásai iránt.

A VL előfizetési díja egy évre 9950 Ft, amelyért 10 lapszámot küldünk postai úton. Emellett az előfizetőink pdf-ben is letölthetik a legfrissebb lapszámokat, illetve korlátlanul hozzáférhetnek a korábbi számok tartalmához is, így 20 évnyi tudásanyagot vehetnek bírtokba.

Érdekel az előfizetés →

Beleolvasok →

 

ÁramellátásÁramszolgáltatóÁtviteli hálózat

Kapcsolódó