Elosztott napelemes termelés hálózati visszahatásaival kapcsolatos inverteres feszültségszabályzó eljárások vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Hartmann Bálint
Villamos Energetika Tanszék

Az Energy Technology Perspectives (ETP) előrejelzése alapján a következő 20 évben várhatóan a felére fog csökkenni a háztartási méretű kiserőmű (HMKE) kategóriába tartozó napelemek LCOE (Levelized Cost of Energy) értéke. Ennek a termelési költség csökkenésnek a következtében a napelemek elterjedtsége jelentős mértékben megnövekedhet Magyarországon is. Mivel a napelemek jelentős hányada a kisfeszültségű elosztóhálózatra csatlakozik, ezért a kedvezőtlen hálózati hatások fellépésére is elsősorban ezeken a hálózati részeken kell számítani. A tapasztalatok alapján a legnagyobb problémát a fordított teljesítményáramlás következtében fellépő feszültségemelkedés okozza, valamint ez a hálózati hatás tekinthető a fő korlátozó tényezőnek a napelemek villamosenergia-rendszerbe történő integrálása során. A feszültségemelkedés mérséklése érdekében számos szabályozási stratégia alkalmazható, azonban a leggazdaságosabb, legrugalmasabb és legkönnyebben implementálható megoldást a napelemek inverterei által megvalósítható meddő teljesítmény szabályzás biztosítja. Az időben változékony jelleggel rendelkező napelemes betáplálás következtében két eltérő meddő teljesítmény szabályozási módszert érdemes alkalmazni, melyek rendelkeznek a kellő rugalmassággal:

1. cosφ(P)

2. Q(U)

Jelenleg a magyarországi elosztóhálózatokra csatlakozó napelemektől nincs megkövetelve, hogy részt vegyenek az általuk előidézett feszültségemelkedés mérséklésében, ugyanakkor amennyiben ez a kapacitásnövekedési tendencia tovább folytatódik, akkor a hazai hálózatokon sem lesz figyelmen kívül hagyható a feszültségemelkedés jelensége. A diplomaterv fő célja, hogy megvizsgálja az említett meddő teljesítmény szabályozási stratégiák alkalmazhatóságát a hazai elosztóhálózatokon. Ennek érdekében egy valós adatokon alapuló, a magyarországi kisfeszültségű elosztóhálózatokra nézve reprezentatív hálózati modell került létrehozásra, amely alkalmas az elosztottan termelő napelemek által okozott kedvezőtlen hálózati hatások tanulmányozására. A szimulációs vizsgálatok eredményei egyértelműen alátámasztották, hogy a hálózatba beépítethető napelemes kapacitás mértékét erőteljesen korlátozza a feszültségemelkedés jelensége. A napelemek inverterei által megvalósítható meddő teljesítmény szabályozással a beépíthető kapacitás jelentősen megnövelhető, azonban a szabályozási karakterisztikák paramétereinek megválasztása nagymértékben befolyásolja az eredményeket.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.