Háztartási méretű kiserőművek csatlakoztatási problémái Dr. Dán András, témavezető és a MEE munkabizottság tagjai BME Villamos Energetika Tanszék, Magyar Elektrotechnikai Egyesület dan.andras@ vet.bme.hu; mee@mee.hu
Kutatás célja HMKE Hálózati csatlakozás Hálózat Biztonság? Védelmek? Sziget üzem? Saját sziget üzem? Elszámolás (mérés, tarifa, kommunikáció)
HMKE Háztartási méretű kiserőmű: olyan, a kisfeszültségű hálózatra csatlakozó kiserőmű, melynek csatlakozási teljesítménye nem haladja meg az 50 kva-t. Létesítés oka: Státusz szimbólum Kiegészítő energiaellátás, különösen olyan környezetben, ahol nem kellően folyamatos az energiaellátás A törvényi akarattal ellentétben a háztáji villamosenergia termelésre való berendezkedés
HMKE A HMKE villamos energiát szolgáltat, ami persze nem zárja ki, hogy hőenergiát is szolgáltasson. Nagyon sok technológia terjedt el, a primer energia felhasználása szempontjából azonban egyszerűbb az osztályozás: Megújúló energia hasznosítása (víz, nap, szél, hőforrás) Hagyományos energia hasznosítás (gáz, olaj) Egyéb (Stirling motor)
BIZTONSÁG Meghatározó: fogyasztó (kezelő) biztonsága a közcélú villamos hálózat üzembiztonsága
BIZTONSÁG Hálózati csatlakozás, leválasztás: Vigyázz, hálózat irányú betáplálás! figyelmeztető felirattal kell felhívni a figyelmet a kisfogyasztói környezetben szokatlan kettős betáplálás jelenlétére. Fáziskiosztás, fázissorrend Zárlati szilárdság és megszakítóképesség kérdésére (kettős táplálás!).
BIZTONSÁG Meghatározó a primer energia átalakító és az inverter kapcsolástechnikája. Villámvédelem Földelés, EPH Érintésvédelem Tekintettel az inverterek szokásos felépítésére és túláram kezelési módjára az inverter kimenetére áramvédőkapcsolót (hibaáram relét) kell telepíteni. Amennyiben az inverter kimenete nem földelhető, csak leválasztó transzformátoron (D/Y) keresztül kapcsolható a hálózatra.
BIZTONSÁG Túlfeszültségvédelem Áramszolgáltatói szempontból a háztartási kiserőmű a csatlakozási ponton az áramszolgáltatói hálózatot veszélyeztető potenciális légköri tranziens túlfeszültség forrás (legalábbis a szélerőmű és a napelem esetében), ezért intézkedni kell a kiserőmű felől érkező túlfeszültségek hálózatra veszélytelen szintre való korlátozásáról.
VÉDELMEK A kiserőmű csatlakozása nem ronthatja a közcélú villamos hálózat biztonságos üzemét, nem veszélyeztetheti a villamosenergia minőséget. A kiserőmű ne tápláljon rá a zárlatra Ne okozzon feszültségingadozást Ne okozzon szabványtalan feszültséget Ne okozzon zavaró mértékű aszimmetriát, harmonikus torzítást, villogást (flickert). Testzárlatra kikapcsoljon Fentieken túlmenően a védelmek védjék meg a kiserőművet minden olyan igénybevételtől, amely tönkremenetelét okozná.
VÉDELMEK rövidzárlati védelem; túlterhelési védelem; földzárlati védelem; érintésvédelem;
VÉDELMEK Feszültségcsökkenési védelem 1,00-tól 0,70 Un-ig; Feszültségnövekedési védelem 1,00-tól 1,15 Un-ig; Frekvenciacsökkenési védelem 50-től 47 Hz-ig (forgógép); Frekvencianövekedési védelem 50-től 52 Hz-ig; Az Elosztói Szabályzatban megadottakon kívül javasolt védelmek: Fáziskimaradás Fázissorrend, aszimmetria (forgógép esetén) Vektorugrás védelem
Hálózati csatlakozás A csatlakozás két módon történhet: Visszatáplálási igény nélkül Visszatáplálási igény bejelentésével Ezen belül mindkét változatban két alváltozat lehetséges: Saját szigetüzem nem alakítható ki Saját szigetüzem kialakítható
SZIGET ÜZEM A hálózattal a HMKE nem maradhat sziget üzemben. Ld. védelmek
SAJÁT SZIGET ÜZEM A HMKE és a hozzá csatlakozó háztartás feszültségkieséskor együtt leválik a kommunális csatlakozási pontnál a közcélú hálózatról. Feltételek, követelmények ezek teljesíthetősége.
MÉRÉS, ELSZÁMOLÁS
Informatika Kétirányú kommunikáció Mérlegköri részvétel Felkészítés a mikrogrid rendszer fogadására szigetüzem rendszerhelyreállítás
Összefoglalás A csatlakozási feltételek betartása biztosítja, hogy a KIF hálózatok üzembiztonságát ne veszélyeztesse a HMKE üzemelése Saját szigetüzemi lehetőség esetén terhelésmenedzsmenttel kiegészítve szünetmentes energiaellátást biztosít a saját háztartásnak Távlati lehetőségekre legyen felkészítve
Összefoglalás Fontos szempontnak tartjuk, hogy egy olyan hálózat, amely állandósult állapotban megfelelő, ne legyen megkérdőjelezhető olyan üzemviszonyokra vonatkozóan, amelyre nem lett tervezve. A nagy teljesítményű HMKE-k csatlakozása külön kérdés, megoldása kétoldalú garanciákat tartalmazó szerződéssel biztosítható.
Eredmények Azonos elbírálás Csatlakoztatható teljesítmény Feszültségszabályozás Leválasztás Szolgáltatás minőség, biztonság
Köszönöm a figyelmet!