Regulátory přetoků energie do distribuční sítě v instalacích prosumerů: vývoj komerčních zařízení s ohledem na kvalitu elektrické energie

Active power controllers in installation of prosumers: review of commercial devices in aspects of power quality

článek ve sborníku mimo WoS a Scopus

čeština

Regulátory toku činné energie s řízenou spotřebou v instalacích aktivních zákazníků (tzv. prosumerů) mají za úkol spotřebovat místně vyrobenou přebytkovou elektřinu tak, aby nebyla dodána do distribuční soustavy, s nastavenou hodnotou činného výkonu do DS, typicky rovnou nule. V praxi se ukázalo jako populární řešení řízení výkonu topné spirály spínáním, buď 1) v režimu pulzně-šířkové regulace pomocí a) polovodičových relé spínaných při průchodu síťového napětí nulou, nebo b) triaku řízením zapalovacího úhlu, či nově 3) v režimu pulzně-šířkové modulace, tj. plné modulace vlny napětí na odporové spirále snižujícím AC/AC (nebo i AC/DC) měničem. Způsobem spínání, a do jisté míry i způsobem řízení, je tak často způsobeno, že jinak lineární odpo-rová zátěž se může na svorkách chovat jako zátěž nelineární/časově silně proměnlivá, navíc různě v jednotlivých fázích. V tomto příspěvku je analyzováno chování nyní běžně komerčně dostupných zařízení v České republice na základě kritérií kvality odběru proudu, vlivu na napětí v realistické síti NN a dynamické odezvy regulační smyčky na změnu zatížení nebo výroby v instalaci. V příspěvku jsou navíc vyhodnocena data naměřená v odběrných místech reálné DS demonstrující závažnost analyzovaného chování v praxi

Active power flow controllers with controlled consumption in active customer installations (prosumers) have the task to consume locally generated surplus electricity so that it is not delivered to the distribution system, with a set value of active power to the DS, typically equal to zero. In practice, it has proved popular to control the heating coil output by switching, either 1) in pulse-width control mode using (a) solid-state relays switched when the line voltage passes zero, or (b) triac control of the firing angle, or more recently (3) in pulse-width modulation mode, i.e. full modulation of the voltage waveform on the resistive coil by a step-down AC/AC (or even AC/DC) converter. The method of switching, and to some extent the method of control, often causes a linear resistive load to behave as a non-linear/time-varying load at the terminals, and moreover differently in different phases. In this paper, the behaviour of now commercially available installations in the Czech Republic is analysed based on the criteria of the quality, the effect on the voltage in a realistic LV network and the dynamic response of the control loop to load or generation changes in the installation. In addition, the paper evaluates data measured at real DS load points demonstrating the relevance of the analysed behaviour in practice.

Regulátor toku činné energie, řízení spotřeby energie, řízení a regulace výkonu, prosumer

active power controller, energy management, power control, prosumers

KLUSÁČEK, J.; MORÁVEK, J.; VRÁNA, M.; VOJTEK, M.; MASTNÝ, P.; DRÁPELA, J.; KLOUD, J.; KŘIŠŤAN, R.

9. 11. 2022

EGC České Budějovice

Tábor

978-80-908793-0-0

25. konference ČK CIRED

1

1

31