Status for Energinet.dk s Celleprojekt

Transkript

1 Status for Energinet.dk s Celleprojekt Intelligent Mobilisering af Decentral Elproduktion Per Lund 1

2 Indhold 1. Introduktion til celleprojektet 2. Produktmål, udbytte og status 3. Eksempler og afrunding 2

3 Indhold 1. Introduktion til celleprojektet 2. Produktmål, udbytte og status 3. Eksempler og afrunding 3

4 150 kv Input Celle regulator Output 60 kv 60 kv 60 kv 60 kv 10 kv 10 kv 10 kv 60 kv 60 kv 60 kv 10 kv 10 kv 60 kv 10 kv 4

5 Formålet med celleprojektet Intelligent mobilisering af decentral elproduktion ved at udvikle et celleregulatorkoncept at implementere celleregulatorkonceptet i et fuldskala testområde at teste celleregulatorkonceptet i testområdet at demonstrere fordelene ved celleregulatorkonceptet i testområdet Opnåelse af tilstrækkelig viden og grundlag for en langsigtet redesign proces med henblik på at tilpasse distributionsnettet til optimalt at kunne modtage og udnytte den stadig stigende mængde decentrale elproduktion 5

6 Tidsforløb i celleprojektet Fase A 2004 Indsamling af data og afholdelse af workshops Identifikation og valg af 60 kv pilot-celle. Udarbejdelse af kravspecifikation og design af pilotcelle. B1 til B Etablering og test af måle- og monitoreringssystem i pilotcellen. Detaljeret modellering og simulering af pilotcellen. Design, udvikling og laboratorietest af celleregulator. Opgradering af k/v-værker mv. til celleregulatordrift C1 til C3 Installation af celleregulatoren i pilotcellen. Testkørsel af pilotcellen med celleregulatoren aktiveret

7 Agent Niveau 4 (Dist. selskab B) Agent Niveau 5 (Energinet.dk) Agent Niveau 4 (Dist. selskab A) Celleregulator arkitektur Lagdelt kontrolhierarki opbygges med distribueret agentteknologi Hver agent består af en CPUenhed plus tilhørende datakommunikation 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) ~ ~ ~ 7

8 Testområde Skjern Syd Hadrup Skerris Lille Gedved Tarm Elbæk Tarm Vest STOUSTRUP THYREGOD Ås Skodbjerge Egebjerg Barslund HATTING Blirup Knaplund Honum Lund Ådum Bygholm Fussingvej Åboulevarden Hemmet Kollemorten Give Drosselbo Horsens Kraftvarmeværk Sdr Omme Sønderhov Torsvang Østergårde Hauge Korning Ternevej Nymindegab Filskov Krollerup Ølgod Glud Uhe Farre Lindved Løsning Lindbjerg Årup Nr Nebel Lummerbæk Nollund Stilbjerg Grindsted Nord Bjerge Jelling Grejs Malle Hedensted Grindsted Grindsted Øst Lysholt Billund Mørup Ollerup Nr Marken Bredballe Henne Barrit Billund Nord Horne Sandegraven Tistrup Skelvangen Ørumgård Ansager KNABBERUP Vejle Elværk Juelsminde Outrup Billund Syd Sydkajen Vejle Ibæk Strandvej Krogager Hejnsvig Havn Ulvehaven Bindeballe Jerlev Vinding Karlsgårde Sdr Marken Gauerslund Nybro Nordenskov Rugstedlund Gårslev Oksbøl Varde Vorbasse Egtved Præstemarken Agerbæk Varde Øst RYTTERGÅRDEN Egeskovvej Alminde Sdr FAF Lindknud BredstrupvejTreldevej Årre Vilstrup Stovstrup Oksby Søbjerg LANDERUPGÅRD Børup Oldenborggade Glejbjerg Bække Sandal Jegsmark Erritsø Endrup Lilballe Taulov Tobøl Vr Nebel BRAMDRUP Snoghøj Brøndumdam Edelsborg Gejsing Højrup SVS Sædding Gjesing Surhave Hedelund Harte Brogård Vibevej Bramminge Holsted Holsted Syd Svineryggen Nygårdsvej Tjæreborg Gørding Vejen Vest Brørup ANDST Ålegård Estrupvej Vejen Nagbøl Vonsild Bramminge Øst Askov Føvling Sdr Bjert Rindby Lykkegård Vamdrup Skodborg Skudstrup Kongeå Åstorp Gredstedbro Lerdrup Gosmer Syd Energi Net A/S 150/60 kv station Holsted Rømø Hjortvad Rødding Nord Ribe Nord Brøstrup Christiansfeld Ribe Centrum Ribe Rødding Syd Sønder Hygum Gram Hviding Nustrup Jegerup Vojens Øst Spandet Vojens Nord Vojens Vest Brøns Frifelt Tislund Bevtoft Over Jerstal Åved Toftlund Skærbæk Øst Hyrup Skærbæk Syd Nr Løgum Agerskov Jels Revsø Fjelstrup Sommersted Thomashus Magstrup Tyrstrup Haderslev Vest Hammelev Åstrupbro Øsby Haderslev Øst Vandling Langkær Hejsager Hoptrup Løjt Ballum Rejsby Hede Visby Bredebro Løgumkloster Hellevad Mårbæk Kassø Abild Bredevad Lendemark Højer Rosinfelt Tved Tønder Nord Lund Tønder Vest Jejsing Tønder Øst Rens RødekroBrunde Vest Rise-Hjarup Åbenrå Nord Rødekro Øst Vennelyst Søst Åbenrå Vest Åbenråværket Åbenrå Syd Hjordkær Bolderslev Enstedværket Varnæs Lundsbjerg Felsted 6 0 kv Hardeshøj Blåkrog Ballebro Blans Nordborg Avnbøl Tinglev Nord Kliplev Kværs QSØ Augustenborg Bro Vester Sottrup Tinglev Syd Alnor Ragebøl Egernsund Broager Nord Bajstrup Gråsten Øster Gejl Kastanie Allé Rojumvej Broager Syd Mjels Havnbjerg Danfoss Lunden Stevning Guderup Asserballe Mjang Sønderborg Tandslet Sarup Bov Kruså Frøslev Padborg Uw-Nord Stadtwerke Kort & matrikelstyrelsen (G ) Copyright 8

9 Pilot Celle: Station Holsted 60 kv netområde Testområde 1 8,8 MW G BID MØR Installeret k/v: 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 Wind 7 MW ÅRR AGB 3,3 MW Wind VOB LIK 2 MW Wind GLE HOD Wind 2 MW REV Testområde 3 G 15,5 MW BMØ GØR HOS FØV G 3 MW 3,8 MW G BRØ Wind 2 MW VJV Wind 3,6 MW Testområde 2 9

10 Indhold 1. Introduktion til celleprojektet 2. Produktmål, udbytte og status 3. Eksempler og afrunding 10

11 Produktmål og udbytte Produktmål: Dataopsamlingsudstyr, CMS Opgradering af udstyr Celleregulator Modellering og simulering Laboratorietest Pilot-test Udbytte: Indsamling af data til analyseformål og input til celleregulatoren Forberede kvv, vindmøller m.v. til celleregulatordrift On-line styring, regulering og overvågning med bla. Ø-drift og blackstarts funktionalitet Dynamiske simuleringer og eftervisning af celleregulatorens egenskaber i sikre omgivelser Eftervisning af celleregulatorens egenskaber i sikre netlignende omgivelser Eftervisning og demonstration af celleregulatorens egenskaber i Holsted-cellen 11

12 Status pr. november 2007 Produktmål: Område 1 område 2 område 3 Dataopsamlingsudstyr CMS I gang 2009 Opgradering af udstyr Celleregulator prototype Modellering og simulering I gang I gang 2009 Laboratorietest I gang Pilot-test Q

13 Indhold 1. Introduktion til celleprojektet 2. Produktmål, udbytte og status 3. Eksempler og afrunding 13

14 CMS Installation på Hejnsvig og Billund kvv 14

15 CMS Installation i Trøllund vindmøllerne 15

16 CMS brugerinterface område 1 og 2 16

17 CMS data-analyse område 1 - produktion 17

18 CMS data-analyse område 1 vindfronter Wind Gust 1: Wind Moving Down Line Total Ramp: 3060 KW in 77s Max Gradient: 1800 KW in 18s Power (KW) Seconds WT1 WT2 WT3 WT4 Trollund :28: :29: :30: :30: :31: :32:24.0 Time Wind Gust 4: Perpendicular Gust Total Ram p:1750 KW in 32 s Max Gradient: 78 KW/s WT1 Power (KW) WT2 WT3 WT4 Sum WTG Trollund :24: :25: :26: :27: :27: :28: :29:16.8 Time 18

19 CMS data-analyse område 1 udkobling Udkobling af Trøllund vindmøllerne på grund af for høj vind 19

20 Step respons test på Hejnsvig kvv generator 2 600kW/0,79PF 680kW/0,79PF Generator frekvens (Hz) Brændstof-aktuator position Øjebliksværdi fasestrøm (Amp) 20

21 Modellering og simulering Spændingsregulator til synkronkompensatoren 21

22 Grid Simulation Laboratory (GSL) Netsimuleringslaboratoriet opbygges på Colorado state University s Engines and Energy Conversion Laboratory i Fort Collins, Colorado, USA 22

23 Grid Simulation Laboratory (GSL) 23

24 GSL, én-stregs diagram 13,2 KV Bus 1 Existing Service 750 KVA 480/277 Volt Bus N 51N Multifunction Relay Bus A Bus 480/277 Volt Bus /277 Volts 208/120 Volts 3 PT s 480/120 (Typical) 2000: :5 25 Gen Prot :5 Gen Prot 200:5 Gen Prot 400:5 Gen Prot 600:5 200:5 3000:5 Gen Prot EECL Loads Load Bank Load Bank 125 KW Wind Turbine Simulator (Induction Gen) Gen 2 85 KW Gen 3 85 KW Synchronous Condenser 125 KVAR Utility Load Sim 400 KW 0.8 PF Secondary Load Controller 100 KW Gen KW (Planned) 24

25 Modellering og simulering - GSL GSL Lab: Single Engine Step Test 1 with ± 30 KW Load Steps, SLC Off Model: Single Engine Step Test 1 with ± 30KW Load Steps, SLC Off 25

26 Per Lund Systemudviklingschef Tlf : Mobil : plu@energinet.dk Energinet.dk Fjordvejen 1-11 DK-7000 Fredericia 26