Naperőművek okozta feszültségproblémák kezelése

Share Button

Az elosztóhálózati beruházások évről évre nőnek, a nagyfeszültségről középfeszültségre (NAF/KÖF) átalakító alállomások, szabadvezeték- és kábelszakaszok, az új elosztótranszformátorok, kapcsolóelemek hozzájárulnak az ügyféligények kielégítéséhez. A beérkező új igények számossága és az elöregedő meglevő infrastruktúra mellett egyre több innovatív megoldással is találkozhatunk.

Az E.ON Jánossomorja településen alkalmazta első alkalommal a terhelés alatti fokozatváltoztatásra képes (on-load tap changing, OLTC) közép/kisfeszültségű (KÖF/KIF) transzformátort. A berendezés működése a NAF/KÖF állomásokban megszokott szabályozáshoz hasonlóan működik, a transzformátor terhelés alatti áttételváltoztatásával a terhelés függvényében megváltoztatható a szekunder oldali feszültség.

A település közelében közvetlenül a középfeszültségű hálózatra tápláló szélerőművek teljesítményingadozásai feszültségingadozásokat okoznak. Ezek nem veszélyeztetik ugyan a KÖF hálózatra vonatkozó határértékeket, de a KÖF/KIF transzformátorok induló feszültségének változékonysága meglehetősen nagy ezen a területen, több, mint 10%. Emiatt a KIF hálózaton alakulhatnak ki határértéksértések, a térségben egyre több háztartási méretű kiserőmű is csatlakozik. Az OLTC transzformátor alkalmas a KÖF hálózati változások KIF-re terjedésének korlátozásában, ezáltal „visszanyerjük” a tervezési sávot a KIF oldalon. Az OLTC telepítése után a feszültségméréseink alapján egy 3,5%-os sávon belül marad. A megoldás hasznos lehet a KÖF hálózati ingadozások kiküszöbölésében, szezonális feszültségproblémák kezelésében (pl. üdülőövezetek), vagy a KIF hálózatot közel egyenletesen érő háztartási méretű kiserőmű-megjelenések esetén.

Előfordulhat azonban, hogy a kisfeszültségű hálózaton 1-1 utca érintett leginkább a csatlakozó termelőkkel. Az áramkörön belüli szabályozásra az E.ON Nagyvenyim településen tesztelte a kisfeszültségű soros feszültségszabályozó teljesítményelektronikai eszközét.

Itt egyetlen utcában nagyjából 100 kVA háztartási méretű kiserőmű csatlakozik a hálózatra, mely jelentősen befolyásolja a feszültségek alakulását. A szabadvezetékes hálózat egyik jellemzője, hogy a határértéksértések jellemzően a feszültségben jelentkeznek elsőként. További keresztmetszet-növelésre itt nincs lehetőség, így a hagyományos fejlesztési megoldás egy új KÖF/KIF táppont létesítése lehet, ennek alternatívájaként vizsgáltuk a soros feszültségszabályozót. Ez a berendezés a bemeneti oldalán („szabályozatlan oldal”) megjelenő feszültségérték alapján dönt a beavatkozás szükségességéről, célja a kimeneti oldal („szabályozott oldal”) feszültségének állandó értéken tartása. A teljesítményelektronika segítségével ez igen gyorsan és pontosan történhet, a mérések alapján a feszültség 1%-os sávon belül marad. Ehhez a hálózatba sorosan csatlakozó transzformátortekercsre a mérés alapján, teljesítményelektronika segítségével hozzáad, vagy elvesz legfeljebb 10%-nyi feszültség effektív értéket. A szabályozott oldal feszültsége így állandó marad, az áramkör gyakorlatilag két részre oszlik. A KÖF/KIF transzformátortól (ahol a feszültségingadozás jellemzően kisebb) a soros feszültségszabályozóig tartó szakasz feszültségprofilját a hossz mentén elhelyezkedő termelők és fogyasztók határozzák meg. A berendezés biztosítja, hogy a kimeneti oldalán egy fix feszültséget tart, az áramkör fennmaradó hosszán (a berendezéstől a végpontig) csatlakozó fogyasztók és termelők alakítják a hosszmenti feszültségprofilt. Az 1-2. ábrákon látható a szabályozatlan oldal feszültsége, és a szabályozott ponti feszültség egy kiválasztott időpontban. A berendezés oszlopra szerelhető kivitelben gyors telepítést biztosít, áthidaló megoldásként is alkalmazható, amennyiben az új táppont létesítése csak későbbi időpontban valósulhat meg. Az áramkör feszültségviszonyai így jelentős mértékű háztartási méretű kiserőmű csatlakozása esetén is az előírásoknak megfelelően tarthatók.

 

Az előbbiekben említett megoldások az ún. aktív hálózatmenedzsment tipológiába tartoznak. E mellett létezik a flexibilitásnak egy piaci alapú megközelítése. Ezen két megközelítés egymást nem kizárja, hanem kiegészíti. A piaci flexibilitás egyik fontos ismérve, hogy piaci szereplőktől veszi meg az elosztóhálózat üzemeltetője azon szabályozási képességeket, szolgáltatásokat, amelyek segítik az adott hálózati szolgáltatási paramétereket a megengedett sávokon belül tartani, praktikusan a KIF hálózat esetében a feszültségsávról beszélhetünk.

Az E.ON 2020-ban az NKFIH számára beadott pályázatában mind a két megközelítést felvázolta, a pályázat sikeres volt, a megvalósítás az idei évben is zajlik.

Forrás: vl.hu