Краткий обзор технических правил подключения ВЭС к энергосистеме в Европе

slide2

Технические стандарты, которые принимает промышленность часто происходят от стандартов, которые разрабатывает Институт Инженеров Электриков и Электронщиков (IEEE) или Международная Электротехническая Комиссия (IEC). Однако, применение этих стандартов является добровольным, если конкретная организация или законодательное постановление не требует применения этих стандартов. В результате, в мире существует целый ряд дополнительных национальных или региональных стандартов, руководств или инструкций для присоединения ВЭУ или ВЭС.

В конце 1980-х компании распределительной сети в Европе имели дело с небольшими ветроустановками и ветростанциями, которые хотели присоединиться к распределительной сети. В это время, Стандарт IEEE 1001 (IEEE, 1988) IEEE «Руководство по установке связи между объектами рассеянного хранения и генерации и энергосистемой общего пользования» был единственным руководством IEEE, который частично говорил о присоединении объектом генерации к распределительным сетям. Этот стандарт включал основные вопросы качества электроэнергии, защиты оборудования и безопасности. Срок действия стандарта закончился и, поэтому, в 1998 рабочая группа  IEEE SCC21 PI547 начала работать на общей рекомендацией для присоединения выдачи генерации, Стандарт IEEE для Присоединения Ресурсов Выдачи к  Электроэнергетическим Системам (IEEE, 2003). Четырьмя годами позже, в сентябре 2002 года, рабочая группа наконец пришла к согласию по вопросам нового стандарта.

Однако, еще в конце 1980-х компании распределительной сети в Европе начали развивать свои собственные правила присоединения или стандарты. В начале каждая сетевая компания, которая сталкивалась с увеличивающимся количеством просьб о присоединении ВЭС,  разрабатывала своим собственные правила. В течение 1990-х эти правила присоединения были согласованы на национальном уровне (например в Германии или Дании). В этом процессе согласования часто участвовали национальные сетевые ассоциации, а также национальные ветроэнергетические ассоциации, которые представляли интересы разработчиков ВЭС и их владельцев. В Европе правительственные организации практически не участвуют в определении директив для присоединения. В других регионах мира это может происходить по-другому. В Техасе и Калифорнии, например, власти, регулирующие вопросы электричества, участвовали в разработке директив для присоединения для распределенной генерации (DG) [см., например Директивы присоединения для распределенной генерации в Техасе (PUCT, 1999) и Правила присоединения для распределенной генерации (Калифорнийская Энергетическая Комиссия, 2000) в Калифорнии].

В Европе гармонизация национальных правил присоединения не была концом развития таких правил. Национальные правила присоединения постоянно переделывались в связи с увеличением генерации в ветроэнергетике и быстрого развития технологии ВЭУ (т.е. рейтинги ВЭУ стремительно возросли —  от около 200 кВт начале 1990-х до 3-4 МВт ВЭУ в начале 2004 года). Кроме того, в ветроэнергетике появились новые технологии, как например асинхронные генераторы двойного питания (DFIGs). Раньше в энергетике и не слышали о технологиях генерации с использованием DFIGs с номинальными значениями до 3 МВт и об объединении большого количества таких машин в пределах одной ВЭС.

Новым был не только выросший размер ВЭУ, но и увеличивающийся размер ВЭС,  результатом чего стали заявки на присоединение на уровне передачи электроэнергии. Таким образом, возникла необходимость разработки правил присоединения ВЭС в линиям передачи.

К сожалению, постоянно меняющиеся правила сети и повторное регулирование энергетического рынка очень осложняют сравнение или оценку уже и так очень сложных правила присоединения и литература в этой области весьма ограничена.

Сравнение может оказаться полезным по следующим причинам:

  • Правила присоединения часто становятся причиной разногласий между проектировщиками ВЭС и операторами сети , поэтому сравнение и анализ способствовали бы сокращению таких дискуссий (в некоторых странах, правительства решили улаживать такие споры организовывая  клиринговые комитеты, которые помогают сетевым компаниями и проектировщикам ВЭС находить общий язык).
  • Это помогло бы странам, регионам и коммунальным предприятиям, которые находятся еще в процессе разработки правил присоединения, лучше понять все связанные с этим вопросы. Сравнение помогло бы согласовать правила присоединения связи во всем мире.
  • Производителям ВЭУ нелегко подстраиваться под новые требования присоединения. Возникает необходимость разработки новых технических средств и контрольных стратегий. Сравнение требований присоединения в различных странах предоставит изготовителям ВЭУ краткий обзор существующих правил.
  • Понимание разницы между национальными правилами будет содействовать гармонизации правил присоединения в Европе и за ее пределами.

Следующие разделы содержат краткое сравнение и оценку самых важных правил присоединения, применимых к ВЭС. В связи с тем, что эти правила являются довольно сложными сравниваются только несколько специфических областей. Для этой цели, мы разделим правила присоединения согласно области применения:

  • ВЭС или ВЭУ, присоединенные к сетям напряжением ниже 110 кВ;
    • ВЭС или ВЭУ, присоединенные к сетям напряжением выше 110 кВ; (для E.ON, напряжение выше 60 кВ);
    • Все ВЭС или ВЭУ в независимости от уровня напряжения.

К тому же, важно упомянуть, что национальные и региональные правила присоединения, а также правила коммунальных предприятий в Европе часто содержат ссылки на другие стандарты (например, стандарт качества энергии). Эти стандарты не будут проанализированы в этой главе, но самыми распространенными дополнительными стандартами, на которые ссылаются правила присоединения являются следующие:

  • Международная электротехническая комиссия 61400-21 (Международная электротехническая комиссия, 2001): «Измерения и оценка качественных характеристик энергии ВЭУ, подключенных к сети» (см. также главы 5 и 6);
  • IEEE 519 (Международная электротехническая комиссия, 1992),  стандарт «Режимы работы  и требования для гармонического контроля в электроэнергетических системах, рекомендованные  IEEE», который применяется ко всем статическим энергетическим конвертерам, используемым в промышленности, устанавливает пределы напряжения и текущих гармоник, а также границы напряжения кривых возбуждения для работы коммунальных предприятий и требований распределенной генерации.

Правила для сетей напряжением ниже 110 кВ

В этом разделе предлагается краткий обзор инструкций, рекомендаций и требований, относящихся к распределительным сетям [низкого напряжения (НН) и высокго напряжения (СН)].

Такими инструкциями являются: DEFU 111, разработанная в Дании; АМР, разработанная в Швеции; а также немецкие правила VDEW. Кроме того, мы также представим новые требования присоединения для Дании, которые находились в процессе обсуждения в период написания этой книги. И наконец, рассмотрим технические рекомендации, которые в настоящий момент применяются в Великобритании.

Инструкции, рекомендации и требования адресованы компаниям распределительной сети, изготовителям ветроустановок и операторам сети, а также другим компаниям, заинтересованным в присоединении ВЭС к сетям НН или СН. Задача технических стандартов — установить директивы, рекомендации и требования для ВЭУ и сетей в согласии с соответствующими стандартами качества напряжения и надежности поставки. Директивы и требования не должны зависеть от дизайна ВЭУ и должны быть достаточно гибкими, чтобы относиться и к синхронным и к асинхронным генераторам с инверторами или без них, например. В них речь идет о технических данных, необходимых для оценки воздействия ВЭУ на качество энергии и требованиях, которым должны соответствовать сети, к которым присоединяются ВЭУ (качество напряжения на стороне клиента).

Оцените статью
Добавить комментарий