Husstandsvindmøller: Spændingskvalitet test og dokumentation. Poul Sørensen Danmarks Tekniske Universitet Risø DTU Vindenergiafdelingen

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Husstandsvindmøller: Spændingskvalitet test og dokumentation. Poul Sørensen Danmarks Tekniske Universitet Risø DTU Vindenergiafdelingen"

Morten Bjerregaard
7 år siden
Visninger:

1 Husstandsvindmøller: Spændingskvalitet test og dokumentation Poul Sørensen Danmarks Tekniske Universitet Risø DTU Vindenergiafdelingen

2 Præsentation Standard for test af større vindmøller IEC testkrav til store møller testresultater mest muligt uafhængige af net på testsite Bagatelgrænser for krav om test Forslag til reduceret test for husstandsmøller Konklusion 2

3 Testkrav for store møller IEC test er nødvendig for typegodkendelse af store møller IEC gælder principielt kun for tilslutning > 1kV IEC indeholder følgende tests: Spændingsfluktuationer (kontinuert drift og start/stop) Harmoniske, interharmoniske og højere frekvens forstyrrelser (<9kHz) Respons til (dybe) spændingsdyk Maksimum effekt Effekt (ned-) regulering Reaktiv effekt kapacitet Reaktiv effekt regulering Beskyttelse af mølle mod netafvigelser Tid for genopstart efter netfejl 3

4 Typetest og dens anvendelse ved fremtidige projekter Typetest foretages på enkelt mølle Testresultat afhænger af testforhold: netforhold vindforhold o.a. Testprocedurer sigter på at gøre afhængighed mindst mulig Vurdering af projekter (én eller flere møller) ved nettilslutning Vurderig er baseret på test af enkelt mølle på anden placering (dvs. andre net og vindforhold) 4

5 Bestemmelse af spændingskvalitet som er tilstræbt uafhængig af nettet på testsite Tilslutning for typetest Efterfølgende tilslutninger I m U m I t U t Den uafhængige spændingskvalitet bestemmes ved at simulere med målt strøm på ideelt, fiktivt net og bestemme kvaliteten af fiktiv spænding U fic : Hvis netimpedansvinkler ψ k = ψ fic =Atan(X k /R k ) så kan spændingsændringer ΔU t i nyt tilslutningspunkt bestemmes ved simpel skalering af spændingsændringer ΔU fic : R fic X fic R k X k I m + U fic + U 0fic I m + U t + U 0 5

6 Bagatelgrænser Forudsætninger Sk>500 kva Max 6 møller tilsluttet radialen Max 1 kobling pr mølle pr time Max spændingsdyk 4% Flicker Plt grænse 0,5 for alle møller 3 typer vindmøller direkte tilsluttet asynkronmaskine uden softstarter. direkte tilsluttet asynkronmaskine med softstarter. tilsluttet via frekvensomformer (converter) ku kf c direkte direkte soft 1, converter 0,4 0,1 3 Typiske værdier fra typetests for: Spændingsændringsfaktor ku (koblinger) Flicker stepfaktor kf (koblinger) Flicker koefficient c (kontinuert drift) Harmoniske (endnu) ikke medtaget 6

7 Foreløbige bagatelgrænser 3fase 2fase 1fase direkte 3,3 2,2 1,1 direkte soft 6,8 4,5 2,3 converter 25,0 7,4 3,7 Bagatelgrænse for vindmøller med direkte tilslutte asynkronmaskiner uden softstarter er bestemt af grænseværdi for spændingsdyk ved indkobling Bagatelgrænse for vindmøller med direkte tilslutte asynkronmaskiner med softstarter er bestemt af grænseværdi for flicker under kontinuert drift Bagatelgrænser for 2- og 1- fasede tager hensyn til 16A grænse Bagatelgrænse for møller med frekvensomformer bør genovervejes, fordi vi endnu ikke har taget hensyn til harmoniske Bør ske i overensstemmelse med krav til harmoniske fra PV 7

8 Forslag til reduceret test Test udføres som en delmængde af testene i IEC Fordele: proceduren er beskrevet i detaljer testinstitutioner kan tilbyde strømlinede (=relativt billige) tests Følgende tests inddrages Test area Characteristic Measurement Test report parameters procedure format Voltage fluctuations ) A.2 Harmonics, interharmonics and higher frequency components 1) ) A.3 Maximum power ) A.5.1 Reactive power ) A.6.2 8

9 Reduceret test - reduceret krav til vindhastighedsinterval IEC kræver minimum 3 x 10 min test ved alle vindhastigheder (hele tal) til og med v test,max = 15 m/s Det kan tage meget lang tid at opnå disse vindhastigheder for husstandsmøller, som typisk er placerede på mere lavvindssites Derfor tillades en reduktion i v test,max i forhold til IEC Maximum annual average wind speed v a,max (m/s) Maximum required test wind speed v test,max (m/s)

10 Konklusioner og bemærkninger Typetest skal sikre størst mulig uafhænghed af nettet hvor testen foretages Det gøres i praksis iht. IEC ved at antage at strømkvaliteten fra møllen er uafhængig af net, men netstyrke (kortslutningseffekt) og fasevinkel af netimpedans influerer på spændingskvalitet Standard spændingskvalitetsmålinger er ikke tilstrækkelige for typetest fordi: Emission fra mølle afhænger kraftigt af nettet på testsite Standard målinger kan ikke skelne mellem bidrag fra møllen og andre kilder (baggrundsstøj) Husstandsmøller skal også testes, men fuld IEC test er dyr og unødvendig Foreløbige bagatelgrænser er specificeres, skal nok revideres for møller med frekvensomformer og evt. andre justeringer Reduceret test for møller med under 25 kw er foreslået: Udgangspunkt i relevante IEC tests Reduceret krav til vindhastighedsinterval (lavvindsplaceringer) Internationalt: krav til små møller overvejes i andre lande, IEC bør opdateres så den specificerer international test af små møller 10

Relaterede dokumenter

Vejledning til beregning af elkvalitetsparametre - TF 3.2.5

Vejledning til beregning af elkvalitetsparametre - TF 3.2.5 0 Endelig udgave 15.12.2014 15.12.2014 15.12.2014 15.12.2014 DATE KDJ XLOC BJA TK NAME REV. DECRPTON PREPARED CHECKED REVEWED APPROVED 13/96336-14