Regulator mocy. Odpowiedź Electrum na rosnące ograniczenia w sieci
Regulator mocy Renedium 1.0 ma być odpowiedzią na wyzwania związane z certyfikacją i przyłączeniem do sieci elektrowni wiatrowych i fotowoltaicznych. Opracowując urządzenie, zespół ekspertów firmy Electrum miał na celu stworzenie regulatora mocy, który będzie spełniać najnowsze wymogi sieciowe – w tym wymogi wynikające z kodeksów określających zasady przyłączenia jednostek wytwórczych do sieci (NC RfG).
Renedium 1.0 to regulator mocy biernej i czynnej wpisany na białą listę PTPiREE, co potwierdza zgodność z wymogami zawartymi m.in. w kodeksach NC RfG. Urządzenie spełnia też wymogi IRiESP oraz IRiESD.
Regulator Renedium 1.0 ma pozwalać na konfigurację i nastawę mocy nawet dla 10 sterowników typu PPM (PPC), estymację strat mocy czynnej w linii zasilającej, regulację w krytycznych stanach sieci i trzy tryby regulacji mocy biernej.
Karol Łapiński, dyrektor techniczny Electrum Solutions, podkreśla, że regulator Renedium 1.0 wszystkim pozwala zaoszczędzić czas. – Eliminuje to cały okres potrzebny na projektowanie, wdrażanie, analizowanie charakterystyk urządzeń i sprowadza się jedynie do wypełnienia kilku punktów w konfiguracji sterownika, tak by parametry definiowały funkcjonalności rozwiązania. Innymi słowy – nie projektujemy, nie budujemy od zera, a stosujemy urządzenie, które działa jako plug and play. Takie rozwiązanie jest też o wiele tańsze niż dotychczas wykorzystywane urządzenia spełniające wymogi NC RfG – mówi Karol Łapiński.
Rozwiązanie uniwersalne
Dodatkową zaletą ma być możliwość łatwego dostosowania algorytmów do wymagań obiektu. – Zależało nam na stworzeniu uniwersalnej propozycji, która pozwoli na zaoszczędzenie czasu potrzebnego na projektowanie rozwiązania od zera, a jednocześnie będzie odpowiadać na potrzeby związane z regulacją i kompensacją mocy biernej – dodaje Łapiński.
Ekspert wyjaśnia, że dla oszczędności w obiektach OZE kwestie kompensacji mocy biernej są kluczowe. – Główne powody zbędnych kosztów to niedotrzymanie restrykcyjnych wymagań operatorów sieci elektroenergetycznych oraz brak komponentów systemu sterowania. Dodatkowo trzeba mieć jednak na uwadze, że warunki przyłączenia wydawane przez operatora określają ilość pobieranej i generowanej mocny biernej dla obiektu. Dlatego istotna jest nie tylko kompensacja mocy biernej, ale i jej regulacja – mówi Karol Łapiński.
Urządzenie opracowane przez Electrum zostało zamknięte w standardowej obudowie 5U 19’’.
– Zależało nam na stworzeniu rozwiązania, które będziemy mogli szybko i gładko zainstalować niezależnie od tego, czy obiekt jest nowy czy już pracujący. Standardowe rozwiązania polegają na instalacji szafy o sporej powierzchni wyposażonej w konieczne komponenty. To wiąże się z koniecznością projektowania, akceptacji inwestorskich oraz dopasowywania obudowy do standardu czy layoutu założonego przez inwestora. Implementując Renedium 1.0, omijamy te etapy przez zastosowanie kompaktowej obudowy do montażu w szafie rakowej – takiej, która jest standardem na obiektach energetycznych – tłumaczy Łapiński.
Dynamiczny układ regulacji
Dyrektor techniczny Electrum Solutions podkreśla, że Renedium 1.0 reguluje moc obiektu w odniesieniu do punktu przyłączenia – jest dynamicznym układem regulacji dążącym do utrzymania nastawy w punkcie rozliczeniowym.
– W obrębie niewielkiej obudowy, którą można zainstalować w szafie rakowej, zaimplementowaliśmy sterownik realizujący funkcje spełniające wymagania NC RfG, a jednocześnie funkcje, które spełniają dodatkowe wytyczne operatorów systemów przesyłowych lub dystrybucyjnych zawarte w warunkach przyłączenia i w umowach przyłączeniowych – mówi Karol Łapiński.
Urządzenie obecnie wspiera już pracę dużych elektrowni wiatrowych. Regulatory Renedium 1.0 zostały zaimplementowane dotychczas na farmie wiatrowej Grabowo o mocy 44 MW. Obecnie Electrum ma być w trakcie instalacji swoich regulatorów na farmie wiatrowej o mocy 120 MW, a także na dużych farmach fotowoltaicznych o mocach 25 MW, 10 MW i 20 MW.
W planach firmy jest instalacja Renedium 1.0 w projekcie hybrydowym o mocy około 230 MW, a także na farmach wiatrowych i fotowoltaicznych o łącznej mocy niemal 500 MW
– Na naszych kontraktach mieliśmy wyzwania wymagające wypracowania autorskich rozwiązań, które pozwalały na skuteczne zarządzanie kwestiami związanymi z mocą bierną. Stąd pomysł na stworzenie uniwersalnego produktu plug and play, który znacznie ograniczy czas potrzebny na implementację algorytmów. Dodatkowo, co ważne z punktu widzenia inwestora, który posiada lub planuje budowę instalacji hybrydowych, Renedium 1.0 w inteligentny sposób steruje źródłami, tak aby jak najbardziej efektywnie wypełnić moc przyłączeniową danego obiektu – zapewnia przedstawiciel Electrum.
Kluczowe algorytmy
Karol Łapiński zaznacza, że przyszłością energetyki są dobrze napisane algorytmy, które zapewnią optymalne działanie urządzeń energetycznych.
– Dotychczasowe doświadczenia pokazały nam potrzebę stworzenia uniwersalnego regulatora, który będzie spełniać wymogi NC RfG, a jednocześnie będzie łatwy do dostosowania do potrzeb konkretnego obiektu. Jeśli chodzi o nasze wcześniejsze autorskie realizacje, na uwagę na pewno zasługuje rozwiązanie, które uruchomiliśmy w 2021 roku na stacji elektroenergetycznej GPO Mława. To instalacja, w której dławik kompensacyjny ma możliwość regulacji biernej mocy indukcyjnej za pomocą przełącznika zaczepów. Dławik wyposażony w podobciążeniowy przełącznik zaczepów spowodował, że moc bierna obiektu jest regulowana dokładniej niż w standardowych dławikach w całym zakresie mocy czynnej obiektu – wyjaśnia Karol Łapiński.
Jak wskazuje przedstawiciel Electrum, w przypadku instalacji wykonanej w GPO Mława innowacją był specjalistyczny sterownik, który zapewnia współpracę między odpowiedzialnym za regulację mocy biernej systemem SCADA farmy wiatrowej a automatyką dławika regulowanego. Układ dodatkowo odpowiada za bezpieczne sterowanie załączaniem baterii kondensatorów i monitoring obu urządzeń. Prace nad tymi i innymi algorytmami wykorzystanymi w ramach kontraktów firmy były wczesnym etapem budowy Renedium 1.0.
– Aktualnie standardem są rozwiązania, w których dla każdego obiektu algorytm jest oddzielnie definiowany, a cała praca inżynierska jest przeprowadzana od początku i dla każdego obiektu wdrażana indywidualnie. My dostarczamy gotowy produkt, którego nie musimy projektować z uwzględnieniem wymagań konkretnego obiektu. Nasz komponent jest z góry określony, napisany i wymaga jedynie parametryzacji konkretnych funkcji zależnych od specyfiki inwestycji – mówi Karol Łapiński.
– Regulator jest przystosowany do współpracy z obiektami każdego typu – A,B, C i D. Przede wszystkim, budując algorytm, nie ograniczaliśmy się do koncepcji rozwiązania dla jednego konkretnego obiektu składającego się z jednego/dwóch układów. Zbudowaliśmy system wszechstronny, który może połączyć ze sobą 10 różnych obiektów wykonawczych – to może być jednocześnie fotowoltaika, wiatr, magazyn energii i elektrownia hydrologiczna, ale także na przykład wodór czy atom. Podczas implementacji Renedium 1.0 na poziomie konfiguracji definiujemy, co podłączamy do sterownika, a całą resztę wykonuje algorytm, tak by było jak najmniej obsługowe – podsumowuje Łapiński.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
