Celleprojektet. Nettemadag d. 27. november Stig Holm Sørensen

Transkript

1 Celleprojektet Nettemadag d. 27. november 2008 Stig Holm Sørensen 1

2 Orientering om Celleprojektet Baggrund og formål Status Første live-test Mål for 2009 til

3 Fremtidens elsystem 3

4 50% VE i 2025 Hvad betyder det? VE andel forsyningssikkerhed 50% Risiko marked 20% Risiko

5 Koncept for styring af elsystemet 2025 med 50% VE? Markedsdesign Standardisering PMU/WAMS Adaptiv relæteknologi NextGen Tekniske forskrifter Celleprojektet Dynamic security assessment 5

6 Celleprojektet - formål Opbygge viden og grundlag til udvikling af et koncept for styring af fremtidens elsystem med 50 % VE og stor andel af decentral produktion - Aktivere distribuerede ressourcer i virtuelle kraftværker i eksisterende og nye markeder - Opretholde forsyningssikkerhed med aktive distributionsnet bla. ved mulighed for overgang til område-ø-drift og støtte til dødstart 6

7 Celleprojektet - Mål Udvikle og demonstrere en ny systemarkitektur - med virtuelle systemområder - med datakommunikationsnetværk mellem alle systemkomponenter - med et distribueret on-line styrings-, regulerings- og overvågningssystem - med styrings- og reguleringsfunktioner efter nuværende og fremtidige behov 7

8 Formidling af markedssignaler Automatisk spændings-, frekvens- og effektregulering 8 Driftsformer og styringens opgave Automatisk systemkontrol i driftssekund Normaldrift Skærpet drift Nøddrift On-line driftsmonitering Omr-Ø-drift

9 Mulig styringsarkitektur i fremtidens smarte elsystem Agent Niveau 4 (Dist. selskab B) Agent Niveau 5 (Energinet.dk) Agent Niveau 4 (Dist. selskab A) Agent Niveau 3 (150/60 kv station) Agent Agent Agent Niveau 2 (60/10 kv stationer) Agent Agent Agent Agent Niveau 1 (Anlæg/Radialer ) Agent Agent Agent Agent Agent Agent Niveau 0 (DG enheder) ~ ~ ~ 9

10 Pilot Celle: Station Holsted 60 kv netområde Område 1 8,8 MW G BID MØR Installeret KVV: 37 MW Installeret vind: 39 MW Max belastning: 61 MW 150/60 kv Trafo: 100 MVA 2 MW G HEJ Wind BIO 4 MW BIS 7 MW Wind ÅRR AGB 3,3 MW Wind VOB LIK Område 3 2 MW Wind GLE HOD Wind 2 MW REV G 15,5 MW BMØ GØR HOS FØV Wind 3,6 MW G 3 MW 3,8 MW G BRØ VJV Wind 2 MW Område 2 10

11 Elementer i projektet Projektelement Celle Moniterings System (CMS) Opgradering af aktiver Celleregulator Modellering og simulation Test i net simulerings laboratorium Live-test Indhold On-line måling af feltdata i testområdet til præsentationsformål og som inddata til Celleregulatoren Forberedelse til Celleregulatordrift af aktiverne i testområdet (f.eks. decentrale k/v-værker) On-line styring, regulering og overvågning af testområdet (både paralleldrift og ø-drift) Modellering, simulation og verifikation af Celleregulator funktionalitet i et sikkert modelteknisk miljø Simulation og verifikation af Celleregulator funktionalitet i et sikkert fuldskala laboratoriemiljø Verifikation af Celleregulator funktionalitet i et fysisk 60/10 kv distributionsnet 11

12 Status og plan Projektelement Område 1 Område 2 Område 3 Celle Moniterings System (CMS) 2009 Opgradering af aktiver Udvikling af celleregulator Modellering og simulation Test i net simulerings laboratorium Live-test

13 Forberedelse til live-test Primære reguleringsenheder løftes på plads på Hejnsvig 60/10 kv transformerstation 800 kva synkronkompensator til spændingsregulering 1000 kw hurtigregulerende dumpload til frekvensregulering - hver i sin egen 40 fods container komplet med regulerings- og beskyttelsesudrustning og 10 kv nettilslutning 13

14 Live-test i område 1 Hejnsvig Billund VOB AGB Cell controller Output Input STI BIS BID HEJ KT21 KT22 KT21 KLN GLB FUG CHP TRØ GRØ KVV MØL CEN SØK HEJ GEN1 HEJ GEN2 HEJ SC HEJ SLC HEJ WT1 HEJ WT2 HEJ WT3 HEJ WT4 BID GEN1 BID GEN2 BID GEN3 60 kv 10 kv 0,4 kv 14

15 Live-test i område 1 Systemkonfiguration ved overgang til ø-drift Test # HEJ1 HEJ2 BID1 BID2 BID3 WT1 WT2 WT3 WT4 SC SLC Hej-last BID-last 1 X X 2 X X X X X 3A X X X X 3B X X X X 3C X X X X X 3D X X X X X 4A X X X X X X 4B X X X X X X X 5 X X X X X X 6 X X X X X X X 7 X X X X X X X X X 8 X X X X X X X X 15

16 Test af virtuel generator (import/eksport kontrol) Startbetingelser: 2500kW import last i BID og HEJ ca. 1300kW vind 16

17 Virtuel generator (import/eksport kontrol) 17

18 Overgang til Ø-drift og re-synkronisering Startbetingelser: 470kW eksport kvv og vindmøller last i BID og HEJ SC og SLC Overgang til ø drift. Frekvensen stiger momentant, SLC og kvv reagerer herpå. Windproduktionen varierer mellem 800 og 1350 kw. Celle regulatoren holder frekvensen indenfor de tilladte grænser. Overgang til paralleldrift 18

19 Overgang til Ø-drift wind only Spændingen styres af synkronkompensatoren, SC Frekvensen styres af lastenheden, SLC SLC en styrer frekvensen 19

20 Live-test i område 1 Datakommunikationsveje testet Kommandoer testet Reguleringsegenskaber testet Dannelse af virtuelle generatorer testet Normal paralleldrift inport/eksport testet Overgang til nøddrift (område-ø-drift) testet Overgang til normal paralleldrift (synkronisering) testet Live-testen blev gennemført med succes de planlagte funktionaliteter blev eftervist der er genereret værdifuld læring og data til næste etape 20

21 Plan for 2009 til 2011 Klargøring og modellering af område 2 og 3 Videreudvikling af celleregulator med nye funktionaliteter - Automatisk topologi og dynamisk tilpasning af cellegrænser - Dynamisk etablering af virtuelle generatorer - Indpasning af PMU måleteknologi - Afklaring af relevante markedsfunktionaliteter Test i område 1+2 i 2010 og hele området i 2011 Delresultater løftes løbende over i Koncept for styring af elsystem 2025 med 50 % VE 21