W wyniku zachodzących zmian na rynku energetyki, opracowano nowe zasady przyłączania źródeł wytwórczych do sieci elektroenergetycznej, jako efekt wdrożenia do polskiego prawa przepisów ustanowionych w Unii Europejskiej. Ujednolicenie prawa w państwach UE związane jest z tworzeniem wspólnego rynku energii, a nowe wymagania w zakresie przyłączenia do sieci wynikają z rozporządzenia Komisji UE aktualizującego unijny kodeks sieci (NC – Network Codes) w zakresie wymagań dla jednostek wytwórczych OZE (RfG – Requirements for Generators). Kodeks, obowiązujący w naszym kraju, wprowadza nowe wymagania techniczne, m. in. związane regulacją mocy czynnej i biernej ze źródeł OZE oraz monitorowaniem punktu przyłączenia do sieci.
WAGO, wychodząc naprzeciw aktualnym wymaganiom, opracowało rozwiązanie regulatora mocy WAGO Solar Park Management (SPM) bazującego na bibliotece programowej Power Plant Control i sterowniku z rodziny PFC 200 dla jednostek wytwórczych OZE.
Podstawowa funkcjonalność rozwiązania WAGO Solar Park Management zapewnia:
Rozwiązanie WAGO Power Plant Control posiada certyfikat zgodności z:
Warunkiem niezbędnym do prawidłowego działania systemu regulacji jest zapewnienie komunikacji pomiędzy urządzeniami:
Punkt przyłączenia do sieci – pomiary referencyjne dla systemu regulacji WAGO
Punkt przyłączenia może być zlokalizowany na różnym poziomie napięcia w zależności od wielkości instalacji OZE (0,4kV, 15kV, 110kV). Aby zapewnić prawidłową pracę regulatora w punkcie przyłączenia do sieci należy zainstalować analizator sieci klasy A, który jest urządzeniem referencyjnym w zakresie wartości pomiarów mocy czynnej P, mocy biernej Q, częstotliwości f, napięcia sieciowego U, współczynnika mocy cosfi.
Niezwykle ważnym aspektem jest również sprawdzenie jakości połączenia telekomunikacyjnego pomiędzy analizatorem a regulatorem umieszczonym w szafie telemechaniki w stacji transformatorowej. Warto zwrócić uwagę, że odległość między punktem przyłączenia a samą farmą może wynosić nawet kilkanaście kilometrów, co dodatkowo wskazuje na potrzebę stosowania urządzeń do regulacji/kompensacji mocy biernej w celu zmniejszenia rachunków za generację mocy biernej przez inwestora. Komunikacja między urządzeniami odbywała się z wykorzystaniem protokołów telemetrycznych.
Koncentrator stacyjny / telemechaniki - komunikacja z systemem OSD, integracja urządzeń EAZ
Jednostka wytwórcza wyposażana jest w komplet zabezpieczeń chroniących generację przed skutkami pracy wyspowej oraz realizację blokady załączania generacji w przypadku braku napięcia podanego od strony sieci. Wymogiem OSD jest zapewnienie telesygnalizacji, telesterowania stanu łączników oraz pomiarów parametrów elektrycznych do systemu SCADA OSD. Szafy telemechaniki WAGO to kompleksowe rozwiązania w zakresie automatyzacji obiektów SN i nN, spełniające wymagania OSD. Zgodnie z zakresem różnych projektów w rozdzielnicy głównej należy zamontować urządzenia telekomunikacyjne oraz koncentrujące sygnały z obiektu na rzecz systemu SCADA. Wymiana danych pomiędzy systemem regulacji WAGO a koncentratorem stacyjnym lub systemem SCADA odbywa się z wykorzystaniem protokołów telemetrycznych. Komunikacja pomiędzy systemem regulacji WAGO a koncentratorem stacyjnym jest krytyczna z punktu widzenia komunikacji z systemem OSD i wprowadzaniem ograniczeń mocy wymaganych przez OSD.
Dataloggery, inwerter – komunikacja z farmą PV
System regulacji WAGO Solar Park Management steruje pracą inwerterów tj. wysyła celem „zapisywania” w tych urządzeniach nowe, bieżące nastawy pracy mocy czynnej P oraz mocy biernej Q.
Dodatkowo dataloggery pozyskują i dostarczają do systemu regulacji WAGO poniższe dane:
Funkcjonalność systemu regulacji mocy WAGO
System, zbudowany na sterowniku WAGO PFC200 wraz z indywidualnym oprogramowaniem funkcjonalnym, oferuje dużą elastyczność w zakresie komunikacji z innymi urządzeniami stacyjnymi (inwertery, dataloggery, zabezpieczenia EAZ, stacje pogodowe, systemy SCADA).
Regulacja mocy odbywa się zgodnie z możliwościami technicznymi jednostek wytwórczych i dołączoną listą sygnałów oraz ustaleniami z lokalnym OSD wynikającymi z warunków przyłączenia. Działanie systemu regulacji WAGO SPM opiera się na cyklicznym porównywaniu wartości zadanej – ustawienia technologiczne z wartościami rzeczywistymi, zmierzonymi przez analizator klasy A w punkcie podłączenia do sieci. Następnie algorytm oblicza parametry nastaw – wartości zadane dla mocy P i Q dla inwerterów - urządzeń wytwarzania energii elektrycznej. Wymiana danych oraz przesyłanie nastaw regulacyjnych do inwerterów odbywa się z wykorzystaniem protokołu Modbus TCP. Regulator został zaprojektowany tak, aby spełniał wymagania zasad przyłączania.
System regulacji mocy WAGO posiada dwa tryby pracy:
Uruchomienie systemu regulacji oraz testy funkcjonalne
Warto zwrócić uwagę, że zgodnie z kodeksami sieci NC RfG, uruchomienie systemu regulacji mocy WAGO SPM jest wieloetapowe co należy ująć podczas układania planu prac.
I Etap – testy komunikacji pomiędzy urządzeniami współpracującymi i współtworzącymi system regulacji mocy WAGO SPM.
II Etap – sprawdzenie komunikacji z OSD oraz parametryzacja systemu regulacji mocy.
Ten etap prac polega na zdalnym przekazywaniu sygnalizacji, alarmów oraz sterowań pomiędzy SCADA OSD, koncentrator telemechaniki, systemem regulacji mocy WAGO SPM. Podczas II etapu uruchomienia następuje wprowadzenie nastaw technologicznych do systemu i ogólnego sprawdzenia działania. II etap pracy uruchomieniowych systemu regulacji wymaga, aby obiekt farma PV był na etapie lub po etapie energetyzacji – podania napięcia.
III Etap – związany jest z próbami funkcjonalnymi systemu regulacji mocy WAGO SPM i wymaganiami stawianymi przez OSD w celu dopuszczenia obiektu do użytkowania – wydania ostatecznego pozwolenia na użytkowanie.
Podsumowanie
Regulator WAGO Solar Management pozwala na stabilizację pracy sieci elektroenergetycznej w zakresie napięcia i częstotliwości w punkcie przyłączenia obiektów OZE do sieci co wpływa na zwiększenie bezpieczeństwa pracy systemu. Zastosowanie autonomicznych urządzeń regulacyjnych pozwala również na zarządzanie wieloma źródłami OZE z poziomu dyspozytora systemu SCADA. Regulacja mocy biernej prowadzi do zmniejszenie kosztów ponoszonych przez inwestorów OZE we obszarze rozliczeń z OSD.
To również może Cię zainteresować