B4-00
GRUPA B4: HVDC I ENERGETSKA ELEKTRONIKA
IZVEŠTAJ STRUČNIH IZVESTILACA
PREDRAG PEJOVIĆ1, Univerzitet u Beogradu, Elektrotehnčki fakultet, Beograd
VLADIMIR KATIĆ, Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad
SRBIJA
Studijski komitet B4 - Jednosmerni prenos i oprema energetske elektronike (STK B4) prezentira
rezultate svoje aktivnosti - referate iz oblasti primene uređaja energetske elektronike u
elektroenergetskim sistemima. Uspešan rad, bogata diskusija i veliko interesovanje, koje je ova
problematika izazvala na prethodnim savetovanjima navele su ga da za XXX Savetovanje CIGRE
SRBIJA predloži tri preferencijalne teme:
1
1. Prenos jednosmernom strujom (HVDC) i fleksibilni sistemi naizmenične struje
(FACTS)





2
3
2. Primena energetske elektronike i inovacije u novim oblastima





1
2
radne karakteristike postojećih HVDC sistema, modernizacija postojećih HVDC sistema
i primena tehnika održavanja orijentisanih ka povećanju pouzdanosti rada,
studije izvodljivosti novih HVDC projekata,
kriterijumi za planiranje, projektovanje i pouzdanost novih HVDC projekata,
uključujući sposobnost preopterećenja i tržišne aspekte,
praktična iskustva sa korišćenjem povratne veze kroz zemlju i problemi projektovanja i
održavanja uzemljivačke elektrode,
novi razvoj; novi HVDC i FACTS projekti.
razvoj novih poluprovodničkih prekidača, pogodnih za srednji napon,
distribuirani sistemi,2
kvalitet električne energije (uticaj energetskih pretvarača),
distribuirana proizvodnja i primena pretvarača (elektrane na vetar, solarne elektrane,
mikro i mini hidroelektrane, elektrane na biogas i biomasu),2
primene u jednosmernim distributivnim mrežama za urbane sredine (light HVDC).
Prof. Dr Predrag Pejović, Elektrotehnički fakultet Univerziteta u Beogradu, 11000 Beograd, Bul. kr. Aleksandra 73,
[email protected]
U saradnji sa STK A1 i STK C6
3. Sistemi energetske elektronike






sistemi za besprekidno napajanje transformatorskih stanica, elektrana i dispečerskih
centara,
energetski pretvarači i regulatori za elektroprivredna postrojenja,
statički kompenzatori,
koncepcija, realizacija i ispitivanje opreme energetske elektronike, uključujući
upravljanje i zaštitu,
upotreba energetskih pretvarača na srednjenaponskim nivoima, za besprekidni transfer
napajanja i elektromotorne pogone,
primena energetske elektronike u smanjenju ekološkog uticaja energetskih objekata.
Studijski komitet je imenovao sledeće recenzente: dr Sašu Milića, dr Aleksandra Nikolića, dr Vladimira
Vukića, dr Željka Despotovića, mr Predraga Ninkovića, Savu Dobričića i dr Žarka Jandu. Za svoje
stručne izvestioce Studijski komitet je imenovao prof. dr Predraga Pejovića i prof. dr Vladimira Katića.
U predviđenom roku za prijem radova prispelo je ukupno 6 radova. Nakon recenzije i diskusije na
Studijskom komitetu, 5 radova je prihvaćeno za izlaganje kao referati u okviru sesije studijskog
komiteta B4 na 30. savetovanju CIGRE SRBIJA.
Studijski komitet je 1 referat svrstao u drugu preferencijalnu temu, 4 u treću preferencijalnu temu, dok
za prvu preferencijalnu temu nije bilo prijavljenih referata. U pripremanju ovog izveštaja stručni
izvestioci su se koristili zapažanjima, komentarima i pitanjima recenzenata, na čemu im posebno
zahvaljuju.
Referat B4-01
MOGUĆNOSTI RAZVOJA FOTONAPONSKIH ELEKTRANA MALE SNAGE U
SRBIJI
Autori: Vladimir Katić, Zoltan Čorba, Boris Dumnić, Dragan Milićević
U radu je analizirana mogućnost primene solarne energije za konverziju u električnu, putem
fotonaponskih elektrana. U Srbiji postoji znatan potencijal solarne energije, potvrđen dosadašnjim
istraživanjima. Takođe, postoji i odgovarajuća pravna regulativa, kao i podzakonski akti o podsticanim
cenama (feed-in tarifa). Uprkos tome, do sada nije izgrađena ni jedna solarna fotonaponska elektrana.
Ovaj rad ima za cilj da prikaže mogućnosti razvoja ovog sektora, kao i da predstavi iskustva autora u
projektovanju solarnih elektrana. Prikazani su ključni rezultati iz idejnih projekata FN elektrana na 5
lokacija u Srbiji: potencijal sunčeve energije, procenjena proizvodnja električne energije,
karakteristike elektrane i njenih sastavnih delova. U radu je prikazan idejni projekat FN elektrane sa
dvo-osnim rotatorima, koji u uslovima u Srbiji podižu proizvodnju električne energije i do 35%. Pored
rotatorskog sistema postoje i fotonaponski fiksni sistemi. Oba sistema imaju prikazane i prednosti i
mane.
Pitanja za diskusiju:
1. Kolika je razlika u ceni panela sa jednoosnim i sa dvoosnim rotatorom?
2. Da li je ekonomski opravdan izbor panela sa dvoosnim rotatorima sa aspekta malih razlika
ozračenja prikazanih na slici br.2 i sa aspekta proizvodnje prikazane na slici br.3?
3. Na osnovu čega (reference ili metodologija) su izračunati ukupni gubici FN elektrane od 23% i šta
sve čini te gubitke?
4. Koji su to posebni zahtevi za malim padovima napona i koje su referentne vrednosti koje se odnose
na FN elektrane?
5. Koliki su dozvoljeni gubici u kablovima i na osnovu čega su postavljeni ti kriterijuma za FN
elektrane?
Referat B4-02
DALJINSKI NADZOR I UPRAVLJANJE POMOĆNOG NAPAJANJA
U OBJEKTIMA ELEKTRODISTRIBUCIJE
Autori: Dragana Petrović, Mirko Luković, Goran Radovanović
Sistem za daljinski nadzor i upravljanje (SDNU) nastao je u saradnji sa preduze ćem Telekom
Srbija. Od početne ideje je evoluirao u univerzalni sistem za daljinski nadzor i upravljanje. Jedna od
novih oblasti primene je elektrodistribucija. Periferni ure đaj DNU 24 se montira u trafo-stanicama.
Periferni uređaj prikuplja podatke, obra đuje ih i prosle đuje po raspoloživom prenosnom putu (ži čanom
ili bežičnom) do udaljenog centra za nadzor. Nadzire se rad pomo ćnog napajanja i rezervnog izvora
energije akumulatorskih baterija. Pored toga ima mogu ćnost prenošenja četiri digitalna alarma koje
korisnik bira prema tehničkim mogu ćnostima objekta. Ure đaj za daljinski nadzor i upravljanje ima
mogućnost upravljanja na digitalnom nivo sa savremenim ure đajima kao i standardno komandovanje
energetskim prekidačima. Omogućen je nadzor bilo koje vrste ure đaja bez obzira da li on poseduje ili
ne poseduje mikroračunar. Glavna prednost upotrebe SDNU je preventivno održavanje sistema koji se
nadziru. Preventivno održavanje je omogućeno praćenjem rada ure đaja koji se nadziru u realnom
vremenu. Svako odstupanje od očekivanog rada ure đaja koji se nadzire se signalizira operateru.
Elektrodistribucija Beograd upotrebila je sistem za daljinski nadzor i upravljanje kako bi se stekla
jasna slika o karakteristikama baterijama u konkretnim uslovima rada. Pravilnim održavanjem i
punjenjem baterija, omogućen je stabilan rad akumulatorskih baterija sa vekom trajanja propisanim
od strane proizvođača.
Pitanja za diskusiju:
1. Uređaj DNU 24 generiše izveštaj sa grafičkim prikazom krive pražnjenja baterije, zajedno sa
pravilnom krivom pražnjenja datom od strane proizvođača:
–
Da li je kriva pražnjenja data od proizvođača svedena na istu temperaturu koja se
ima pri stvarnom pražnjenju?
–
Da li, pri proceni stanja baterije, uređaj može da predloži očekivani radni vek
baterije za trenutne uslove eksploatacije?
2. Autori navode da se, poštovanjem načina punjenja i održavanja baterije propisanim od strane
proizvođača, može očekivati trajanje baterije kao što je propisao proizvođač:
–
–
–
Kakav je uticaj potrošača na stanje baterije, pre svega uticaj talasnosti struje
potrošača koja može izazvati povećano zagrevanje baterije?
Kakav je uticaj pomoćnog napajanja (ispravljača) na stanje baterije, pre svega na
talasnost struje kod punjenja baterije?
Kako uređaj DNU detektuje uticaj potrošača i pomoćnog napajanja na stanje
baterije?
3. S obzirom na značaj uređaja u radu transformatorskih stanica poželjno je prikazati i rezultate
dobijene iz DNU jedinica koje su već ugrađene, kao i izvedene zaključke.
Referat B4-03
OPTIMIZACIJA ISPRAVLJAČKOG POSTROJENJA ZA OBEZBEĐIVANJE
NEPREKIDNOG RADA ZAŠTITNE, UPRAVLJAČKE, MERNE I TELEKOMUNIKACIONE
OPREME U TRAFO-STANICAMA ELEKTRODISTRIBUCIJE BEOGRAD
Autori: Miroslav Lazić, Dragan Stajić, Dragan Jekić, Bora Kosanović
U radu je prikazano ispravljačko postrojenje koje obezbeđuje pouzdan rad merne, zaštitne i
telekomunikacione opreme u trafo-stanicama. Kao rezervni izvor energije koriste se akumulatorske
baterije. U slučaju prekida u napajanju iz osnovnog izvora energije, akumulatorske baterije moraju da
obezbede neprekidan rad opreme koju napajaju. Ispravljačko postrojenje ima i ulogu održavanja
akumulatorskih baterija. Praktično, to znači da ispravljačko postrojenje, pored funkcije kontrole
ispravnosti baterija, mora imati funkciju optimalnog punjenja akumulatorskih bateruja. S obzirom na
veliki broj različitih tipova akumulatorskih baterija, savremena rešenja ispravljačkih postrojenja
moraju imati mogućnost programiranja rada postrojenja i prilagođavanja karakteristika punjenja
prema izabranom tipu baterija. Prikazano rešenje SN12/110 je montirano u tri trafo-stanice
Elektrodistribucije Beograd.
Pitanja za diskusiju:
1. Obzirom na konstataciju da "Namenski razvijen mikroračunar omogućava podešavanje svih
relevantnih parametara i komunikaciju sa udaljenim centrima za nadzor", postavlja se pitanje
da li je u slučaju promene tipa baterije dovoljno načiniti samo izmene u softveru, odnosno
izabrati odgovarajuća podešavanja, ili je potrebno načiniti i neke hardverske izmene?
2. Da li postoji merenje temperature baterija, obzirom da vrednost napona održavanja napunjene
baterije zavisi od njene temperature?
3. U radu je navedeno da postoji upravljanje i daljinski nadzor ispravljačem, a takođe da je
povezan preko RS232 veze sa uređajem za daljinski nadzor. Obzirom da RS232 omogućava
samo komunikaciju na rastojanjima do 3m, kako je izveden navedeni daljinski nadzor?
Referat B4-04
ISKUSTVA U EKSPLOATACIJI HIBRIDNOG NAPAJANJA ELEKTROSTATIČKIH
IZDVAJAČA NA TE “Morava”
Autori: Slobodan Vukosavić, Željko Despotović
U radu je prikazano hibridno rešenje napajanja elektrostatičkog filtra, te rezultati postignuti
primenom. Hibridno rešenje podrazumeva implementaciju IGBT H-mosta umesto trofaznog tiristorskog,
čime je postignut brz odziv upravljanog napona i mala talasnost , a zadržan je deo infrastrukture
tiristorskog prečistača ( visokonaponski transformator sa ispravljačkim diodama). Data je topologija
sistema prečistača, uz kratak opis pojedinih segmenata. Priloženi su i eksperimetalni rezultati rada
ovakvog rešenja statičkog prečistača na objektu TE „Morava“ na kome je primenjena nova topologija i
algoritam upravljanja uz zadržavanje postojećeg sistema elektrostatičkog izdvajača.
Pitanja za diskusiju:
1. U radu je naglašeno da je moguć izbor osnovne učestanosti napona (10-500 Hz) ali nisu
definisani kriterijumi za to. Nije jasno da li je u pitanju konstantna ili promenljiva učestanost, niti
su razmatrane pojave na VN transformatoru kao rezultat većeg opsega učestanosti u odnosu na
nominalnu učestanost od 50Hz. Postoje li propratni efekti u smislu funkcionisanja i smanjenja
radnog veka VN transformatora i na koje analize, radove i iskustva se autori pozivaju u tom
smislu.
2. Opseg učestanosti modulacije je 5kHz – 20kHz. Nisu definisani kriterijumi za izbor ove
učestanosti, niti je razmatran uticaj tog izbora na ostatak sitema ( pre svega na VN
transformator).
3. Nisu navedeni nikakvi detalji u vezi pasivnog filtra (autori navode da je u toku proces
patentiranja). Ipak, treba objasniti njegovu namenu, tj. koji su to „štetni oblici napona i struje“ i
kakav je njihov uticaj na VN transformator u pogledu zagrevanja, starenja izolacije, ulja, ...).
Koliki su gabariti filtra, i procena troškova izrade i ugradnje( obzirom da je u pitanju je
komponenta koja se dodaje na već postojeći sistem).
4. U radu je predstavljen model ESI i naveden je izvor ovog modela i kratko pojašnjenje relevantnih
parametara, ali nisu date realne vrednosti niti jednog od njih, što bi trebalo uraditi jer su oni
rezultat „iskustva u eksploataciji“ kako i glasi naziv rada.
5. Priloženi su rezultati funcionisanja ovog koncepta napajanja elektrostatičkog izdvajača, ali se oni
nalaze daleko van zakonski dozvoljene granice (300 umesto 50 mg/m3). Šta je uzrok ovakvih
rezultata i kakvi rezultati se očekuju pri upotrebi ovog koncepta na drugačije projektovanom ESI
(primer: ako se ovaj koncept primeni na tiristorskom ispravljaču koji ostvaruje dozvoljenih
50mg/m3, koliko je očekivano poboljšanje efikasnosti).
Referat B4-05
ADAPTIVNO UPRAVLJANJE RADOM ELEKTROSTATIČKIH FILTERA U CILJU
OPTIMIZACIJE EFIKASNOSTI ČIŠĆENJA I POTROŠNJE ELEKTRIČNE ENERGIJE
Autori: Mladen Ostojić, Ilija Stevanović, Rajko Prole, Darko Jevtić, Dušan Arnautović
U radu je opisan razvoj i realizacija savremenog mikroprocesorskog regulatora napona i struje
elektrostatičkog filtera primenjenog na elektrofilterskom postrojenju bloka A6 u TE „Nikola Tesla A“.
Automatski regulator napona elektrofiltra je realizovan uz primenu savremenih zahteva za upravljanje
radom elektrofiltra kao što su: regulaciona petlja je zatvorena po sekundarnim veličinama, primenjen
je generator reference za postizanje maksimalnog napona, detekcija proboja je ostvarena na osnovu
merenja trenutnih vrednosti promenjivih veličina, adaptacija parametara elektrofiltra radi dobijanja
optimalnog čišćenja i potrošnje električne energije.
Pitanja za diskusiju:
1. U radu se pored pripadajućeg adaptivnog algoritma pominje „nadređeni upravljački“ algoritam.
Nije opisano odakle on potiče kao i kakva je njegova veza sa pripadajućim
2. U tekstu se pominje i PI regulator koji je osnova upravljačkog algoritma i koji služi za generisanje
upravljačkih signala antiparalelne tiristorske grupe. Nije ni u najkraćim crtama data njegova
struktura, iz koje bi se zaključilo koji su njegovi ulazi, način njegovog podešavanja i optimizacije.
3. U radu se pominje kvalitet filtracije dima. Nigde se u radu ne vidi kako se dobija informacija o
kvalitetu filtriranja. Potrebno je u najkraćim crtama opisati to merenje, na kom mestu se izvodi,
koji su merni signali, njihov karakter i sl... Kako se uopšte prati filtriranje dima? Na blok šemi
sistema se to takođe ne vidi.
4. Kako se određuju potrebne vrednosti ograničenja struja filtera na osnovu zadate vrednosti
emisije?Kako se formira matrica ograničenja?Koja je njena struktura?Možda je potrebno
navesti brojne reference gde se ovo može pročitati ili videti.
5. U poglavlju o adaptivnom algoritmu manjka eksperimentalnih rezultata. Umesto njih je dat samo
jedan simulacioni rezultat (slika 6)
Download

B4-00 GRUPA B4: HVDC I ENERGETSKA ELEKTRONIKA