وبلاگ

حرارتی خورشیدی

بسته به سیستم

کند

متوسط

-

 

بادی

بسته به سیستم

متوسط

متغیر

-

 

مینی توربین

سریع

متوسط

بالا

مناسب

 

 

۲-۷- قوانین موجود در ارتباط با اتصال DG به شبکه
نصب ژنراتور تولید پراکنده مشکلات عدیده‌ای را برای سیستم قدرت باوجود می ­آورد. در توصیه‌های مهندسی همچون G59/1‌در انگلستان و راهنمای فنی B61/4‌در فرانسه این مشکلات معرفی شده ­اند و جهت حل آن‌ها پارامترهایی تعریف شده است که باید در حفاظت تأسیسات و طرح کنترلی در نظر گرفته شوند.

این ملاحظات ممکن است از یک کشور به کشور دیگر تغییر کنند اما به‌جز حالت‌های خاص سایر مفاهیم حفاظتی بسیار شبیه به هم هستند:
اگر شرایط غیرطبیعی درنتیجه‌ی تغییرات غیرقابل قبول ولتاژ یا فرکانس در نقطه تغذیه باوجود آید. بایستی ژنراتور DGاز شبکه توزیع جدا شود.
اگر در اثر اتفاقی تعداد یک یا چند فاز از تغذیه شبکه قطع شود باید ژنراتور از شبکه قطع شود.
اگر بدون اینکه خطایی در سیستم ایجاد شود، جزیره شکل گیرد ژنراتور باید از شبکه جدا شود.
اهداف بالا را می‌توان با تعبیه یک طرح حفاظتی با توانایی تشخیص شرایط کمبود یا بیش‌بود ولتاژ و فرکانس برآورده کرد.نحوه اتصال و ارتباط منابع DG(شامل ژنراتورها و ادوات ذخیره کننده انرژی) با سیستم‌های توان الکتریکی توسط استاندارد ۱۵۴۷IEEE تنظیم شده است [۲۸].
ارتباط سیستم‌های DGفتوولتاییک از طریق اینورترهای استاتیکی توسط استانداردهای فنی ۹۲۹IEEEو۱۷۴۱ULتنظیم شده است. [۱۹ و ۳۰ و ۲۹].
چندین ایالت از ایالات متحده بر اساس این استانداردها ملزومات موردنیاز مربوط به اتصال منابع DGرا تصویب کرده‌اند. استاندارد۱۵۴۷IEEE معیار عمومی لازم و موارد نیاز برای اتصال منابع DGبا مجموع ظرفیت تا MVA10 را به سیستم‌های توان الکتریکی در سطح ولتاژ توزیع اولیه و یا ثانویه ارائه می‌کند.
استاندارد ۱۵۴۷IEEEشامل موارد موردنیازی می‌باشد که قابل به‌کارگیری در تمامی فناوری‌های DGمانند ماشین‌های سنکرون، ماشین‌های القایی و سیستم‌های باواسط اینورتر قدرت می‌باشد. سیستم‌های توزیع موجود برای مشارکت دادن ادوات تولید و ذخیره انرژی طراحی نشده‌اند. استراتژی کامل کنترل و حفاظت سیستم بر مبنای این فرض طراحی شده است که تنها منبع توان الکتریکی سیستم، ترانسِ پست می‌باشد. بنابراین ملزومات موردنیاز برای اتصال منابع DGطوری طراحی می‌شود تا تأثیرات منفی­ای که منبع DGممکن است روی عملکرد ادوات موجود بگذارد، محدود شود.
مواردی که در ادامه می‌آید، موارد مهمی است که استاندارد۱۵۴۷IEEE در ارتباط با عملکرد متقابل منابع DGو سیستم قدرت موجود ارائه کرده است:
- تنظیم ولتاژ: منبع DGنباید به‌طور فعال ولتاژ را در نقطه­ی کوپلینگ مشترک^[۲۵] تنظیم نماید. منبع DGنباید سبب تغییر ولتاژ و خارج شدن از محدوده­ عملکرد طبیعی در سیستم‌های الکتریکی محلی^[۲۶] دیگر شود.
- یکپارچگی و هماهنگی با طرح زمین سیستم قدرت ناحیه^[۲۷]: طرح زمین برای منابع DGمتصل به شبکه نباید سبب به وجود آمدن اضافه ولتاژهایی شود که از میزان نامی تجهیزات متصل به سیستم قدرت ناحیه تجاوز کند. همچنین این طرح زمین نباید سبب اختلال در هماهنگی حفاظت خطای زمین سیستم قدرت ناحیه شود.
- برق‌دار کردن سهوی سیستم قدرت ناحیه: منبع DGنباید هنگامی‌که سیستم قدرت ناحیه بی‌برق است آن را برق‌دار کند.
- خطاهای سیستم قدرت ناحیه: واحد DGباید به هنگام وقوع خطا روی مدار سیستم قدرت ناحیه‌ای که به آن متصل است، تحویل انرژی و توان را متوقف کند.
- هماهنگی عمل باز بست سیستم قدرت ناحیه: واحد DGباید تحویل انرژی به مدار سیستم قدرت ناحیه‌ای که به آن متصل است را قبل از عمل باز بست توسط سیستم قدرت ناحیه، متوقف کند.
- اتصال مجدد به سیستم قدرت ناحیه: بعد از یک اغتشاش در سیستم قدرت ناحیه، تا قبل از اینکه ولتاژ و فرکانس سیستم قدرت ناحیه در محدوده قابل قبولی قرار نگرفته، هیچ واحد DGنباید مجدداً به سیستم وصل شود. سیستم متصل‌کننده واحد DGبه سیستم قدرت ناحیه باید شامل یک تأخیر قابل تنظیم (یا یک تأخیر ثابت ۵ دقیقه‌ای) باشد که بتواند وصل مجدد واحد DGرا تا ۵ دقیقه پس از برگشت ولتاژ و فرکانس حالت ماندگار سیستم قدرت ناحیه به محدوده قابل‌قبول به تأخیر بیندازد.
- جزیره شدن: برای یک جزیره الکتریکی ناخواسته و غیرعمدی که منبع DGبخشی از سیستم قدرت ناحیه را از طریق نقطه کوپلینگ مشترک تغذیه می‌کند، سیستم ارتباط‌دهنده منبع DGبه شبکه باید جزیره شدن را تشخیص داده و عمل تحویل انرژی و توان به سیستم قدرت ناحیه را حداکثر تا ۲ ثانیه پس از تشکیل جزیره الکتریکی متوقف کند.
عملکرد بخش‌هایی از فیدر در حالت جزیره‌ای، در حال حاضر توسط شرکت‌های برق مجاز نمی‌باشد و بعد از وقوع یک خطا، واحد DGمجبور است قطع شود و تا زمان رفع خطا در حالت قطع باقی بماند. اما در آینده با بیشتر شدن نفوذ DGها در شبکه‌های توزیع و رفع موانع و خطرات جزیره، جزیره شدن بخشی از سیستم ‌انکارناپذیر خواهد بود.

۲-۸- تجدید ساختار و محیط رقابتی

در سیستم قدرت سنتی، شرکت­ها به‌صورت عمودی بوده و مالکیت سیستم­های تولید، انتقال و توزیع انحصاراً در اختیار یک شرکت خصوصی و یا دولتی است و کل سیستم توسط یک مدیریت یکپارچه اداره می­گردد. شرکت­ها توان تولیدی خود را به نرخ­هایی که تحت نظارت سازمان­های محلی تعیین می­ شود به مشتری تحویل می­ دهند.
در این ساختار، هدف اصلی، تأمین بار مصرفی شبکه است. در ساختار سیستم سنتی، بهره­بردار شبکه با آگاهی از هزینه­ های حدی تولید، هزینه­ های راه ­اندازی و خاموش کردن واحدها و با در نظر گرفتن محدودیت­های فیزیکی واحدهای تولیدی و ملاحظات امنیتی سیستم انتقال تلاش می­کرد تا با حداقل هزینه، انرژی موردنیاز مصرف­ کنندگان را در زمان­های مختلف شبانه­روز تأمین نماید. در چنین ساختاری کلیه تولیدکنندگان انرژی موظف به اجرای دستورات بهره­بردار شبکه بوده و همچنین حضور سرمایه ­گذاران بخش خصوصی با مشکلات عدیده­ای همراه بود[۱۸و ۱۹].
از دلایل حرکت از سیستم سنتی به سیستم جدید می­توان به موارد زیر اشاره نمود:
ضرورت پیشرفت در فن­آوری تولید، افزایش بازده و بهبود اقتصادی
انحصارشکنی در صنعت برق باهدف ایجاد رقابت در تولید، انتقال و توزیع
عملکرد خوب بخش خصوصی در عرصه‌های مختلف