ENERGETYKA WIATROWA W POLSCE
ENERGETYKA WIATROWA W POLSCE
Zapotrzebowanie minimalne Zapotrzebowanie maksymalne
600
500
_ 400 3
Ł 300 <
200 100 0
Rys. 16. Straty mocy w KSE w funkcji maksymalnej generacji mocy elektrowni wiatrowych
Wyniki obliczeń potwierdzają tezę o wzroście strat sieciowych powyżej pewnego poziomu mocy generowanej przez elektrownie wiatrowe. Pozytywnym aspektem jest to, że krzywa zapotrzebowania mocy w KSE jest dobrze skorelowana z warunkami atmosferycznymi, tzn. prędkość wiatru jest największa w ciągu dnia i w miesiącach jesienno-zimowych, gdy zapotrzebowanie mocy jest największe.
Przyłączenie elektrowni wiatrowej do sieci może skutkować zmianą poziomu mocy zwarciowej, która determinuje zachowanie systemu w stanach zakłóceniowych. Moc zwarciowa wpływa na stabilność statyczną i dynamiczną oraz sztywność systemu, a przez to na pewność zasilania odbiorców i jakość energii. Wpływ elektrowni wiatrowej na poziom mocy zwarciowej zależy przede wszystkim od typu turbozespołów. Szczególnie elektrownie wiatrowe zawierające turbozespoły z generatorami indukcyjnymi, których wprowadzenie do systemu powoduje odstawianie generacji konwencjonalnej z generatorami synchronicznymi, mogą mieć duży wpływ na parametry zwarciowe. Turbozespoły z generatorami indukcyjnymi zasilanymi dwustronnie ze stałą prędkością obrotową bezpośrednio przyłączone do sieci mają podobny wpływ na sieć jak turbozespoły ze zwykłymi generatorami indukcyjnymi. Natomiast oddziaływanie turbozespołów ze zmienną prędkością i przekształtnikiem w obwodzie głównym jest stosunkowo niewielkie i krótkotrwałe. Turbozespoły wyposażone w generatory synchroniczne i przekształtniki generują prądy zwarciowe o niższej wartości niż turbozespoły z generatorami indukcyjnymi. Prądy zwarciowe są w takim przypadku krótkotrwałe i zależą głównie od parametrów przekształtnika. Wpływ elektrowni wiatrowych na poziom mocy i prądów zwarciowych w sieci jest również związany z ewentualnym wycofywaniem bloków elektrowni systemowych w wyniku dużego przyrostu mocy w źródłach wiatrowych. Szczególnie w dolinie obciążenia i dużej generacji elektrowni wiatrowych przyłączonych do sytemu rozdzielczego może występować zmniejszenie poziomu mocy zwarciowej w węzłach systemu przesyłowego.
W analizach związanych z oceną wpływu źródeł wiatrowych na system często wykorzystywany jest tzw. współczynnik zwarcia zdefiniowany jako stosunek mocy zwarciowej w miejscu przyłączenia elektrowni wiatrowej do sieci do mocy znamionowej tej elektrowni. Współczynnik zwarcia odzwierciedla sztywność sieci w stosunku do przyłączonej elektrowni wiatrowej. Im wyższa jest wartość współczynnika zwarcia tym sieć jest sztywniejsza, a przez to bardziej odporna na oddziaływanie przyłączonych do niej instalacji. W praktyce często przyjmuje się założenie upraszczające, że moc zwarciowa w miejscu przyłączenia elektrowni wiatrowej do sieci powinna być od 20 do 40 razy większa od mocy znamionowej przyłączonej elektrowni.
12 ELEKTROENERGETYKA