Самойленко Владислав
реклама
Автоматизированные Электрические Системы Анализ стандартов на подключение малой генерации к электрическим сетям и её эксплуатацию ИННОПРОМ-2014, круглый стол: «Стратегия развития малой энергетики в России: опыт внедрения международных технологий при строительстве мини-ТЭС» Инженер кафедры Автоматизированных электрических систем, м.т.т. В.О. Самойленко +7(912)-26-75-288, [email protected] Научная и образовательная деятельность Семинара Организаторы Автоматизированные Электрические Системы Участники Министерство Энергетики и ЖКХ СО …более 110 представителей различных организаций 2 География исследований Канада Соединенные Штаты Америки Нидерланды Бельгия Саудовская Аравия Германия Основные технические требования Австрия Франция Хорватия Италия Испания Португалия Япония Греция • Режим работы малой генерации (автономно/изолированно) • Классы напряжения распределительных систем СН и НН • Топология распределительных сетей СН и НН • Координируемый уровень токов (мощности) КЗ • Максимальная единичная мощность установки малой генерации • Коэффициент мощности • Требования к параметрам качества электроэнергии • Релейная защита и автоматика и др. 3 Особенности выполнения обзора и анализа 1. Сравнение выполняется по сопоставимым критериям. 2. Приводится вся совокупность стандартов каждой страны, влияющих на процессы технологического присоединения и эксплуатации МГ. 3. Обзор базируется на материалах следующих документов: • CIGRE – WGC6.02 – 271 “Connection of generators and other customers: rules and practices”; • CIGRE - Task Force C6.04.01 - 313 “Connection criteria at the distribution network for distributed generation”; • IEEE 1547 “Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems”; • Cologne University of Applied Sciences: Study about International Standards for the connection of Small Distributed Generators to the power grid. 4 Автоматизированные Электрические Системы 1. Технические требования к МГ для подключения и параллельной работы с сетью в различных странах мира Максимальная мощность МГ, подключаемой к НН P (S при cos ф = 1), кВт 50,0 2500 P (S при cos ф = 1), кВт Бельгия* Япония Однофазная 2000 Япония Трехфазная Испания* 1250 1000 25,0 США 18,0 Франция 15,0 Канада 10,0 Нидерланды Хорватия Италия 5,0 4,6 Португалия Греция Австрия Германия 110 220 U, В США 500 Хорватия 250 Франция 173 150 Нидерланды Португалия 100 Греция 50 30 Италия 220 Канада Германия 380 U, В 6 Максимальная мощность МГ, подключаемой к СН 31,5 P (S при cos ф = 1), МВт Испания* Канада 25,0 Греция 20,0 12,0 Франция США Хорватия Япония 10,0 8,0 Бельгия, Испания: не более чем N % от мощности трансформатора ВН/СН по критерию «n-1». Бельгия 15,0 Италия 20 Австрия, Германия, Нидерланды, Саудовская Аравия: максимальная мощность не нормируется. Португалия: не более 8 % от мощности КЗ системы. 33 35 45 U, кВ 69 7 Вероятные причинно-следственные связи при обосновании требований к МГ Параметр Типовое Параллельный да Автономный да 1. Тип работы МГ 2. Классы напряжения сети 3. Топология сети 4. Режим работы нейтрали сети 5. Координируемый уровень токов (мощности) КЗ НН СН - НН Технологические причины Исторически сложившиеся характеристики сети нет или 20 кА Техническая политика сетевых компаний и нет или 12,5 Системного оператора или 20 кА СН НН, однофазная 5-25 кВт МГ 6. Максимальная единичная НН, трехфазная 100-500 кВт мощность установки МГ МГ СН 10-25 МВт 7. Коэффициент мощности Обоснование Обеспечение устойчивости современной МГ; стратегия ЕС 2020, 2050 Вынужденная работа в удаленных районах; частная (корпоративная) собственность Минимальный индуктивный 0,8 Экономические причины Государственная политика поддержки ВИЭ Государственная политика поддержки бытовых потребителей и среднего бизнеса Государственная политика поддержки энергокомпаний, в т.ч. сетевых Исторически сложившиеся принципы проектирования систем электроснабжения, в т.ч. расчет падения напряжения Исторические причины 8 Техническая политика Вероятные причинно-следственные связи при обосновании требований к МГ Параметр Медленные изменения U Быстрые изменения U 8. Требования Максимальный уровень к качеству гармоник электроэнергии Частоты для ВЧ-связи 9. Релейная защита и автоматика 10. Прочие требования Генерация постоянного тока НН СН Требования к точности синхронизации Возможность удаленного отключения Технологические причины Экономические причины Типовое 5% 5% Обоснование IEC 50160, IEC 61000, IEEE 519 5% 167-2000 Гц, Принятые стандарты и 75 кГц протоколы связи 1% Экспертно – в стадии изучения U>, U<, f>, f<, I> ENS; исторически сложившиеся принципы проектирования РЗА ΔU < ±10 %, Δf< ±0,1 Гц, Δφ< 10° да Максимальный толчковый ток СГ не превышает номинального при хар-ках современных СГ Техническая политика Системного оператора Исторические причины Техническая политика 9 Автоматизированные Электрические Системы 2. Порядок подачи заявки на технологическое присоединение в различных странах мира Порядок подключения генерация к сети Ì î äåëü ¹ 1 Ì î äåëü ¹ 2 Ì î äåëü ¹ 1 Ñèñòåì í û é î ï åðàòîÑèñòåì ð/ í û é î ï åðàòî ð/ Çàÿâèòåëü Ñåòåâàÿ êî ì ï àí èÿ Ñåòåâàÿ êî ì ï àí èÿ åëü íà 1 åí èå 1 Ï ðåäâàðèòåëüí àÿ 2 ðåäâàðèòåëüí 2àÿÏ ðåäâàðèòåëüí àÿ Çàÿâêà Ïí à èåðàáî òêà ÑÂÌ ï ðî ðàáî òêà ÑÂÌ ï î äêëþ ÷åíï ðî ðåí èå3 Ðàññì î 4òðåí èå 4 Ðàáî ÷èé ï ðî åêò, Ðàáî ÷èé ï ðî åêò, ðåø åí èé, èé, âàí èå òåõí è÷åñêèõ ðåø ñî åí ãëàñî ñî ãëàñî âàí èå èå ÑÂÌñî ãëàñî âàí èå ÑÂÌ 5 Äî ãî âî ð í à ÒÏ Ñèñòåì í û é î ï åðàòî ð/ Ñåòåâàÿ êî ì ï àí èÿ Çàÿâèòåëü ÑÂÌ , çàêóï êà î áî ðóäî âàí èÿ 2 3 Çàÿâêà í à ï î äêëþ ÷åí èå Ðàáî ÷èé ï ðî åêò Ðàññì î òðåí èå òåõí è÷åñêèõ ðåø åí èé, ñî ãëàñî âàí èå ÑÂÌ 4 5 Äî ãî âî ð í à ÒÏ 5 Äî ãî âî ð í à ÒÏ 11 Порядок подключения генерация к сети Ì î äåëü ¹ 3 Ì î äåëü ¹ 3 í û é î ï åðàòî ð/ Ñèñòåì í û é î ï åðàòî Ñèñòåì ð/ Çàÿâèòåëü Ñåòåâàÿ êî ì ï àí èÿ Ñåòåâàÿ êî ì ï àí èÿ ü 1 ÑÂÌ 2 2 Ôî ðì èðî âàí èå Ôî ðì èðî âàí èå Ï ðî ðàáî òêà ÑÂÌ òðåáî âàí èé ê ï ðî åêòó òðåáî âàí èé ê ï ðî åêòó 4 ï ðî åêò, Î òêðû òû å Î òêðû òû å 4 åêò,3 Ðàáî ÷èé ñëóø àí èÿ (âí åø í ÿÿ çàÿâêà í à àí èÿ (âí åø í ÿÿ ñëóø à ýêñï åðòèçà) ï î äêëþ ÷åí ýêñï èå åðòèçà) èå 5 å èëè Î ñï àðèâàí èå èëè ø åí èÿï ðèí ÿòèå ðåø åí èÿ 6 Ñî ãëàñî âàí èå, Äî ãî âî ð í à ÒÏ 6 Ñî ãëàñî âàí èå, Äî ãî âî ð í à ÒÏ Ì î äåëü ¹ 4 Ì î äåëü ¹ 4 Ñèñòåì í û é î ï åðàòî Ñèñòåì ð/ Çàÿâèòåëü Ñåòåâàÿ êî ì ï àí èÿ Ñåòå Çàÿâèòåëü 1 1 Çàÿâêà í à ï î äêëþ ÷åí èå 2 2 àÿ Ï ðåä ÇàÿâêàÏ íðåäâàðèòåëüí à ï ðî ï î äêëþ ÷åí ï ðîèå ðàáî òêà ÑÂÌ 3 Ðàáî ÷èé ï ðî åêò,3 Ðàáî ÷èé 4 ï ðî åêò, çàÿâêà í à ï î äêëþ ÷åí èå 5 5 Àí àëèç òåõí è÷åñêèõ óñëî âèé 4 Ñî ãëàñî âàí èå, çàÿâêà í à âû äà÷à ÒÓ ï î äêëþ ÷åí èå Àí àëèç òåõí è÷åñêèõ óñëî âèé 6 6 Äî ãî âî ð í à ÒÏ Äî ãî âî ð í à ÒÏ 12 Ñî â Автоматизированные Электрические Системы 3. Сроки разработки и согласования проектной документации при осуществлении технологического присоединения в различных странах мира Срок выполнения, дней Сроки разработки проектов 180 160 Технико-экономическое обоснование + рабочий проект Рабочий проект Техникоэкономическое обоснование 140 Сроки не нормируются 120 100 80 90 70 60 (обоснование СО или СК) 60 90 40 20 180 40 60 90 90 90 60 90 60 0 ТЭО Проект 14 Автоматизированные Электрические Системы 4. Стандарт IEEE 1547 Международный стандарт IEEE 1547 Структура 1547 Стандарт на подключение малой генерации к энергосистеме • IEEE 1547 .1 - Приёмосдаточные испытания оборудования малой генерации. • IEEE 1547 .2 - Руководство по применению стандарта IEEE 1547. • IEEE 1547 .3 - Руководство по мониторингу, информационному обмену и управлению малой генерацией, подключенной к энергосистеме. • IEEE 1547 .4 - Руководство по проектированию, эксплуатации и внедрению автономных систем с малой генерацией. • IEEE 1547 .5 - Руководящие указания по подключению к энергосистеме генерирующих источников мощностью от 10 МВА (черновик). • IEEE 1547 .6 - Методические рекомендации по подключению малой генерации к распределительным сетям НН и СН. • IEEE 1547 .7 - Руководство по определению влияния малой генерации на энергосистему (черновик). • IEEE 1547 .8 - Методические рекомендации по внедрению IEEE 1547. 16 Автоматизированные Электрические Системы Выводы Выводы • Не существует общепринятых международных стандартов на подключение и эксплуатацию малой генерации. • Стандарты на подключение малой генерации разрабатываются с включением действующих стандартов на смежные области техники и технологии, а также отражают субъективно-технические, экономические и исторические предпосылки. • В большинстве стран разработка схемы выдачи мощности электростанции является необходимым предварительным условием для разработки и выдачи технических условий на подключение МГ (или является первым этапом, если за ТУ и проект отвечает одна организация). 18 Выводы • Состав проектных работ, как правило, включает схему выдачи мощности, ТЭО, иногда ТКЗ, реже устойчивость МГ. • Процедура технологического присоединения в ряде стран является платной для заявителя. Процедура технологического присоединения в случае необходимости реконструкции сети является платной в большинстве стран, распределение расходов по договоренности. • Процедура разработки и согласования проектной документации на подключение МГ занимает в большинстве стран до полугода, процедура подключения в целом – около года. 19 Выводы • Разработка проектной документации на подключение МГ в большинстве стран выполняется силами Системного оператора, реже Сетевой компании, и является платной для заявителя либо на стадии разработки ТЭО, либо на стадии разработки рабочей документации. • Единственный существующий международный стандарт на подключение МГ IEEE 1547 не является законченным и признанным документом (США использует свои стандарты). • IEEE 1547 носит научно-технический характер и в чистом виде не может быть использован в качестве национального стандарта по подключению МГ. 20 Автоматизированные Электрические Системы Спасибо за внимание!
