AE 3 2009 EAZ dla farm wiatrowych

background image

Nr 3/2009

Automatyka Elektroenergetyczna

10

U PRODUCENTÓW

W artykule przedstawiono przykłady zastosowania zabezpieczeń MiCOM
i systemów sterowania i kontroli stacji PACiS i e-Terra Control w elek-
trowniach wiatrowych. Zwrócono uwagę na kilka aspektów technicz-
nych dotyczących EAZ związanych z włączaniem farm wiatrowych do
instniejącego systemu elektroenergetycznego. Przedstawiono także
kilka kompleksowych projektów przybrzeżnych farm wiatrowych zreali-
zowanych przez AREVA T&D.

Protection automation and

control systems for wind

farms

Wind farm applications examples
of MiCOM relays, eTerra and PA-
CiS SCADA systems for electrical
substations are presented in the
paper. Special attention is paid to
the technical aspects of Substa-
tion Automation Solutions related
to wind farms connecting to existing
electrical system. Also, few AREVA
T&D complex solutions for off shore
wind farms are a subject of this
publication.

Firma AREVA T&D oferuje kompleksowe rozwiązania

w zakresie budowy całej infrastruktury energetycznej oraz
nadzoru systemowego farm wiatrowych włączanych w głów-
ny system zasilania. Na fot. 1 i 2 pokazano przykłady zasto-
sowania aparatury AREVA T&D w aplikacjach elektrow-
ni wiatrowych.

Ostatnio zrealizowano kilka spektakularnych projektów

zlokalizowanych na morzu. Są to obiekty zawierające park wia-
trowy z masztami wiatraków posadzonych na dnie morskim
oraz platformę z zabudowaną kompletną stacja energetyczną
( rozdzielnią). Oto kilka przykładów takich inwestycji:

Położona na zachodnim wybrzeżu Danii przybrzeżna

farma wiatrowa Horns Rev2 o mocy 215 MW składa się z 91
turbin o mocy 2,3 MW każda, ustawionych w 13 rzędach.
Zakres dostawy obejmował:

l

kompletny sys-

tem sterowania
i nadzoru PA-
Ci
S dla morskiej
i naziemnej roz-
dzielni,

l

zabezpieczenia

MiCOM P139,
P632, P541 za-
instalowane w rozdzielni ŚN ( rozdzielnica typu GHA)
umieszczonej na platformie,

l

zabezpieczenia MiCOM P132 zainstalowane w każdym

z wiatraków.

Wszystkie zabezpieczenia komunikują się z systemem nad-

zoru w najnowszym protokole komunikacyjnym IEC 61850.

AutomAtykA zAbezpieczeniowA
i systemy nAdzoru
dlA fArm wiAtrowych

Mgr inż. K. Burek

Mgr inż. S. Wiśniewski

AREVA T&D

Fot. 1. Zastosowanie aparatury firmy AREVA w aplikacjach elektrow-
ni wiatrowych.

Stabilizacja

Transformator żywiczny

FBX / Flusarc

Obwody w izolacji gaz.

Znamionowo do 36 kV

MISTRAL

Prefabrykacja

Rozdzialnia SN

Stacja

Zbiorcza

Kompensacja

Mocy

Energia Wiatrowa

Systemy Nadzoru

Stabilizacja

Transformator żywiczny

FBX / Flusarc

Obwody w izolacji gaz.

Znamionowo do 36 kV

MISTRAL

Prefabrykacja

Rozdzialnia SN

Stacja

Zbiorcza

Kompensacja

Mocy

Energia Wiatrowa

Systemy Nadzoru

Fot. 2. Rozwiązanie dla przybrzeżnej farmy wiatrowej.

background image

Automatyka Elektroenergetyczna

Nr 3/2009

11

U PRODUCENTÓW

Projekt ALFA VEN-

TUS (Niemcy) został
zrealizowany dla Vatten-
fall Europe New Energy
GmbH, EWE AG. Mor-
ska elektrownia wiatrowa
o mocy 60 MW ukończo-
na we wrześniu 2008 roku
produkuje energie dzięki
12,5 megawatowym turbi-
nom. Na platformie zbu-
dowanej na Morzu Północ-
nym zainstalowano roz-
dzielnie 110 kV/30 kV. W
rozdzielni pracują gazowe
rozdzielnice (GIS) nadzo-
rowane przez system ste-
rowania i kontroli PACiS
oraz przetworniki HVDC.

Na fot. 4 pokazano kilka przykładów elektrowni wiatrowych
zrealizowanych przez firmę AREVA T&D.

Farmy wiatrowe włączane są do sieci dystrybucyjnej w

miejscach często ekstremalnych, gdzie linie napowietrzne
znamionowo mogą nie być w stanie przesłać wygenerowa-
nej mocy z wiatraków przy wystąpieniu specyficznych wa-

runków. Linie typowo projektowane są do zasilania relatyw-
nie małych odbiorów, natomiast włączenie w taki system no-
wej farmy wiatrowej może powodować przepływ dużej mocy
zwrotnej. Szczególnie tego typu zmiany mogą być widocz-
ne w okresach letnich i zimowych, dla których określa się
znamionowe parametry obciążeń linii. Do takich i innych
warunków AREVA dostosowała systemy zabezpieczeń Mi-
COM P139 & MiCOM P341
(zabezpieczenie generatora
lub linii systemowej) oraz systemy nadzoru i sterownia sta-
cji typu PACIS & e-Terra wind, które z jednej strony umożli-
wiają pełną kontrolę i sterowanie tego typu obiektami gene-
racji rozproszonej natomiast dają możliwość optymalizacji
systemu tak, by odpowiadały w sposób dynamiczny na zmia-
ny wzrostu generowanej mocy w stosunku do optymalnie
małego obciążenia.

Rezerwowe systemy zabezpieczeń mogą inicjować wy-

łączanie określonych grup generatorów przy pełnej kontro-
li dodatkowych informacji przekazywanych ze stacji mete-
orologicznych i pomiaru temperatury przewodu (Power Do-
nutTM – Usi Power) oraz pomiaru maksymalnej obciążal-
ności prądowej linii (CIGRE standard) – MiCOM P341 z
funkcją DLRDynamic Line Rating, która umożliwia zwięk-
szenie oraz optymalizację przesyłu generowanej mocy przez
farmy wiatrowe na odcinku linii napowietrznej 110 kV.

Dostępne protokoły transmisji danych takie, jak: DNP3.0,

IEC60870-5-103, Mod-
bus, IEC61850-8.1 umoż-
liwiają łatwą integrację
układu zabezpieczeń do
tworzonego lub istnie-
jącego systemu nadzo-
ru w stacji.

Zabezpieczenia po-

siadają dodatkowo spe-
cyficzne funkcje takie,
jak df/dt ROCOF oraz
zmiana wektora napię-
cia na zaciskach genera-
tora Victor Shift wyma-
gane przy detekcji utra-
ty synchronizmu z głów-
ną siecią zasilania – Mi-
COM P341.

Zakład AREVA T&D

Sp. z o.o. w Świebodzi-
cach
zrealizował ponad
50 projektów zawiera-
jących automatykę za-
bezpieczeniową i sterow-
niczą dla farm wiatro-
wych. W większości

Fot. 3. Platforma z rozdzielnią 110/30 kV.
Farmy ALFA VENTUS (Niemcy).

Fot. 4. Przykłady zrealizowanych projektów farm wiatrowych przez firmę AREVA

background image

Nr 3/2009

Automatyka Elektroenergetyczna

12

U PRODUCENTÓW

były to projekty zagraniczne, głównie dla energetyki nie-
mieckiej (np. stacje WindPark-Iwen i UW Esperstedt). W
Polsce AREVA T&D dostarczyła zabezpieczenia do kilku
projektów na północy kraju (np. stacje Kamień Pomorski,
Karcino), gdzie włączano nowo powstałe farmy wiatrowe w
system sieci 110 kV. Wymagało to często przeprowadzenia
modernizacji na samej linii przez rozcięcie jej i podłączenie
zasilania z farmy tworząc w ten sposób układ linii o trzech
końcach
. Dla ochrony takiego odcinka stosowano układy za-
bezpieczeń różnicowych linii typu MiCOM P54x, które pod-
łączone były pomiarowo pomiędzy sobą łączami światłowo-
dowymi tworząc redundantny schemat. Łącza zabezpiecze-
niowe często wykorzystywano do przesyłania sygnałów in-
formacyjnych (np. stany łączników) oraz wyłączających na
wszystkie końce linii łącznie z możliwością uwspółbieżnie-
nia zabezpieczeń odległościowych
, przez co nie było potrze-
by montowania dodatkowych urządzeń do teletransmisji sy-
gnałów binarnych na stacji.

W marcu 2009 roku w Zespole Elektrowni Wiatrowych

na stacji GPZ Potasznia uruchomiono cyfrowe zabezpie-
czenia serii MiCOM na poziomie 20 kV i 110 kV. Wszyst-
kie zabezpieczenia podłączono do sytemu typu micro SCA-
DA - PACiS po protokole IEC61850-8.1. Innowacyjność tego
projektu polegała na stworzeniu różnych bramek dostępu dla
współpracy z zewnętrznymi systemami sterownia i nadzoru
ta-
kich jak DYSTER i EX oraz umożliwieniu zdalnego pobie-
rania informacji z zabezpieczeń poprzez łącza inżynierskie
za pomocą programu MiCOM S1 lub S1 Studio. W projek-
cie zastosowano koncentrator typu C264 do którego pod-
pięto dodatkowo różne urządzenia, takie jak centra pomia-
rowe typu PECA w protokole Modbus, regulatory napięcia
typu N11.URT w protokole DNP3.0, SZR-06 firmy ZPrAE
w protokole IEC-103 oraz prostowniki i falowniki w proto-
kole IEC-103 w standardzie łącza szeregowego RS232.

Zakład Energetyczny Białystok poprzez bramkę dostępo-

wą posiada podłączenie do systemu nadzoru PRINS w pro-
tokole IEC60870-5-104.

Otwarta struktura systemu PACIS oraz przygotowane
i sprawdzone moduły pozwalają na szybką i sprawną apli-
kację systemu w nowych i modernizowanych obiektach
elektroenergetycznych także związanych z energetyką wia-
trową.

AREVA T&D oferuje także dyspozytorski System Stero-

wania i Nadzoru e-Terra (fot. 5). System jest w pełni skalo-
walny w zakresie liczby stanowisk roboczych, rozmiaru bazy
danych, funkcjonalności, jak i obszaru nadzoru. Jest on de-
dykowany dla użytkowników przemysłowych, jak i operato-
rów generacji i przesyłu energii; do tej pory znalazł zastoso-
wanie w tysiącach tego typu obiektów na świecie.

Oprócz samego nadzoru sieci elektroenergetycznej funk-

cjonalność zawiera również system rozliczenia energii, opty-
malizacja kosztów przesyłu, synchronizacja sterowników i wie-
le innych.

Przeznaczeniem jednej z jego handlowych odmian e-Terra

wind jest integracja farm wiatrowych z główna siecią zasila-
nia
. Jest to zespół rozbudowanego oprogramowania, który
zawiera niezbędne narzędzia do planowania i łączenia róż-
nych informacji z systemu oraz sterowania i monitoringu
farm wiatrowych w czasie rzeczywistym pracujących w sys-
temie elektroenergetycznym.

Kluczowe cechy

Status turbiny

wiatrowej ( pracuje /

planowane lub nie

planowane przerwy

w dostawie energii )

Charakterystyka

turbiny wiatrowej

Dane pogodowe

data

Lista zdzrzeń

Kluczowe cechy

Status turbiny

wiatrowej ( pracuje /

planowane lub nie

planowane przerwy

w dostawie energii )

Charakterystyka

turbiny wiatrowej

Dane pogodowe

data

Lista zdzrzeń

Wizualizacja i nadzór każdej

turbiny w czasie rzeczywistym

Wizualizacja i nadzór każdej

turbiny w czasie rzeczywistym

Fot. 5. Widok okna systemu e-Terra Control dla farmy wiatrowej.

Wszystkich zainteresowanych rozwiązaniami w dziedzinie automatyki

zabezpieczeniowej i systemów sterowania zapraszamy do odwiedzenia

naszego stoiska L1 na Targach Energetab 2009 w Bielsku Białej a także

do kontaktu z naszymi pracownikami http://www.areva-td.pl


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
zapotrzebowanie ustroju na skladniki odzywcze 12 01 2009 kurs dla pielegniarek (2)
Podstawowe informacje na temat zasad przylaczenia farm wiatrowych
zapotrzebowanie ustroju na skladniki odzywcze 12 01 2009 kurs dla pielegniarek (2)
Fizyka i astronomia Matura 2009 Testy dla maturzysty
To koniec klasycznych farm wiatrowych, POLAK POTRAFI
9(39) 2009 maj, Dla nauczycieli przedszkola
Plan na marzec 2009, plany dla 6-latków
Marzec 2009, # materiały dla 6-latków
Rozp podstawy programowe z 2009 r, szkoła, DLA NAUCZYCIELI
5(35) 2009 styczeń, Dla nauczycieli przedszkola
zapotrzebowanie ustroju na skladniki odzywcze 12 01 2009 kurs dla pielegniarek (2)
Podstawowe informacje na temat zasad przylaczenia farm wiatrowych
~$RACOWANE ZAGADNIENIA NA EGZAMIN Z BIOFIZYKI 2009 2010 (dla tych doc
Grzedowicz J 2009 Obol Dla Lilith Opo z Antologii Demoy
Fizyka i astronomia Matura 2009 Testy dla maturzysty
Catalyst Przewodnik dla inwestorów, Giełda Papierów Wartościowych, Warszawa 2009

więcej podobnych podstron