nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Odpovědět
tomas
Příspěvky: 305
Registrován: stř črc 06, 2022 12:52 pm

nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od tomas »

Pokud máte stálou spotřebu ze sítě 100-200W i když vaše vlastní elektrárna vyrábí, tak to může být způsobeno napětím v síti vyšším než 241,5V kdy elektrárna musí dle smluvních podmínek a přílohy č. 4 PPDS odebírat z distribuční sítě jalovinu aby snížila v síti napětí. Je tam napsáno jak se musí výrobna chovat při určitém napětí v síti.
- funkce regulace napětí jalovým výkonem Q(U) je požadovaná převážně takto:
X1 = 0,94 => při napětí ≤ 216,2V bude cos f = 100% kapacitní (co zvládne zdroj)
X2 = 0,97 => při napětí ≥ 223,1V bude cos f = 1
X3 = 1,05 => při napětí ≤ 241,5V bude cos f = 1
X4 = 1,08 => při napětí ≥ 248,4V bude cos f = 100% induktivní (co zvládne zdroj)

Ovšem tento odběr jalového výkonu není tak úplně zadarmo. Například odběr 6 kVAr vyvolá proud kolem cca 9,5 A který teče z distribuční sítě a způsobuje ztrátu činného výkonu na vaší přípojce a ve střídači který tímto zatěžuje. Jedná se tedy o 1. kvadrant. Kladný činný výkon - odběr činného výkonu a kladný jalový výkon - odběr jalového výkonu.
Navíc pokud je elektrárna regulována měřícími cívkami, tak se často měří proud jinde než napětí (ve střídači), chyba měření tak roste s procházejícím proudem. Pokud elektrárna reguluje na 0W tak i tato chyba je blízká 0, ovšem pokud tam prochází 9,5 A tak to vyvolá rozdíl napětí co je i princip funkce Q(u).
Konkrétní případ se střídačem Solax G4 s aktivní funkcí Q(u) dle smlouvy a PPDS:
- v průběhu napětí je vidět že napětí je skoro trvale nad 241,5 V
napětí v síti
napětí v síti
napeti_31_5_2023.png (119.78 KiB) Zobrazeno 3964 x
- z pohledu distribuční sítě a naměřených dat elektroměrem to pak vypadá takto
spotřeba z DS je průměrně 0,117 kW i když energie bylo nadbytek a byla aktivována funkce Pgrid Bias = GRID a střídač má tedy do sítě stále posílat kolem 40 W.
spotřeba z DS
spotřeba z DS
spotreba_31_5_2023.png (113.38 KiB) Zobrazeno 3964 x
dodávka do distribuční sítě
dodávka do DS
dodávka do DS
vyroba_31_5_2023.png (122.66 KiB) Zobrazeno 3964 x
Takto to vypadá když napětí na chvíli klesne pod 241,5 V, potom i spotřeba z DS spadne na 0 W v čase od 16:30 do 19:15
spotřeba z DS
spotřeba z DS
spotreba_6_6_2023.png (135.23 KiB) Zobrazeno 3964 x
Od 00:44:11 do 00:49:11 a od 01:09:12 do 02:14:13 a od 03:29:14 do 04:14:15 byla elektrárna ve StandbyMode.

Takže distributor využívá soukromé elektrárny k regulaci napětí v síti a za tuto povinnou "dobročinnost" mu ještě platí provozovatelé elektráren ve své spotřebě. Bohužel distributoři mohou jít s napětím až na 253 V v 10 minutovém průměru a mohou tam být tedy ještě i vyšší špičky napětí.
A když tato malá FVE s 10 kW střídačem trvale vyvolává v distribuční síti "jalový" proud 9,5A tak to způsobuje ztráty a když je těch elektráren v okolí více nebo většího výkonu tak tam mohou téct obrovské proudy a tyto ztráty v distribuční síti se rozpočítají spotřebitelům, takže je všichni zaplatíme. A jsou způsobeny jen tím že má distributor špatně nastavenou odbočku na transformátoru - na moc vysoké napětí. Takže dokud ten proud nedosáhne takové hodnoty že přepálí pojistky v trafostanici nebo části sítě tak to nikdo řešit nebude. Protože ztráty je netrápí, ty rozpočítají nám všem.
Já to už několikrát řešil s ERÚ a distributorem a upozorňoval jsem je na to že tyto funkce lze použít pouze v případě že distributor bude nastavovat napětí naprázdno na transformátorech do 241,5 V, jinak bude distributor výrobny zneužívat k regulaci napětí v síti a to způsobí ztráty jednak provozovatelům zdrojů tak i ztráty energie v distribuční síti zbytečnými toky jakového výkonu a to zaplatí spotřebitelé. Odpověděli mi že je to podle norem a že s tím nemohou nic dělat a že je to tak správně. A to na co jsem upozorňoval teď vidím že nastává u spousty zdrojů a je to realita a odmítají to řešit. Takže je asi potřeba tlačit na normotvůrce a ty co se k tomu vyjadřují a tam je kdo? Mimo jiné i lidé z ERÚ a od distributorů, takže se točíme v kruhu.

Jak to řešit aby nás distributor nezneužíval k regulaci napětí a nezpůsoboval nám i distribuční síti ztráty? Napadají mne dvě možnosti:
1) pokud tyto stabilizační funkce napětí vypneme, tak to bude v rozporu se smlouvou a PPDS, napětí vzroste ještě výše a ochrana nebo funkce P(u) bude výrobnu utlumovat nebo odpojovat a také spotřebiče budou zbytečně trpět vyšším napětím. Pak sice je možné distributora několik měsíců otravovat s překročením napětím v síti, než to začne řešit, ale on z dat elektroměru uvidí že není aktivována funkce Q(u) a hodí to nakonec za vinu vám, že výrobna nesplňuje PPDS a smlouvu.
2) u zdrojů s akumulací si pořídit pořádný střídač 15kW a výše co umí ostrov a přejít do ostrovu a k síti se připojovat jen když chceme do sítě energii dodat (kladná výkupní cena) a nebo odebrat záporná výkupní cena nebo nedostatek vlastní energie a jinak být co nejvíce v ostrovu.

U velkoodběratelů a komerčních zdrojů je to trošku jiné tam často distributor požaduje:
- spotřeba
I. kv. odběr P, odběr Q (0,95 – 1)
IV. kv. odběr P, dodávka Q (není povolena)
- výroba
II. kv. dodávka P, odběr Q (nevyhodnocuje se)
III. kv dodávka P, dodávka Q (nevyhodnocuje se)
Důvod nevyhodnocování: Autonomní regulace Q(u) výrobny dle Pravidel provozování distribuční soustavy, příloha 4.
Pozor na to že to platí pro předávací místo kde je elektroměr ne pro rozpadové místo zdroje. A z toho tedy plyne že každá elektrárna (i bez akumulace) kde je i spotřeba (1. kvadrant) musí mít měření v předávacím místě - smart metr který elektrárně řekne v jakém kvadrantu je zrovna předávací místo a podle toho musí potom regulovat jalovinu.
Například, když výrobna překračuje spotřebu tak jste na předávacím místě v 2. nebo 3. kvadrantu a jalovinu kompenzujete na účiník 1 nebo v případě že napětí překročí dané meze tak podle funkce Q(u).
Ale když výrobna nepokryje spotřebu tak jste v 1. nebo ještě hůře ve 4. kvadrantu (a to se bez měřidla v předávacím místě nedozvíte) tak a tam musíte funkci Q(u) zakázat a ze 4. kvadrantu přejít do 1. kvadrantu a účiník držet 0,95 – 1.
A toto samo o sobě moc střídačů neumí, měl to umět Solax Forth i Mega, ale neumí to, zatím regulují pouze činný výkon, jalovina se jim musí nastavovat ručně, takže k tomu potřebujete nadřazený systém který bude střídačům říkat kolik jaloviny mají vyrábět. :(
Pozor také na stávající kompenzace, některé vám funkci Q(u) vykompenzují nebo vás přesunou do jiného kvadrantu což je také špatně.
Už jsem se setkal s kompenzací která byla z opačného toku energie zmatená a brala to jako indukční jalovinu a připojila všechny kondenzátory a předávací místo bylo při dodávce energie trvale překompenzované. Je potom nutné kompenzaci přepojit do místa kde je jen spotřeba, což není vždy možné, nebo vyměnit regulátor kompenzace za ten který umí funkci Q(u) a správně ho nastavit.
Například u regulátoru NOVAR 2618 jde nastavit alarm pro záporný činný výkon a tím zablokovat kompenzaci v 2. a 3. kvadrantu. A regulátor NOVAR 2400 R18 N umí funkci Q(u) takže to může umět i kompenzace nejen elektrárna.
graf 4 kvadranty
graf 4 kvadranty
4_kvadranty_vykon.png (50.08 KiB) Zobrazeno 3963 x
Jaké máte vy zkušenosti s těmito problémy? Znáte nějaké střídače které umí správně podle kvadrantů v předávacím místě regulovat jalovinu/účiník?
Uživatelský avatar
pave69
Příspěvky: 488
Registrován: čtv črc 14, 2022 5:30 pm
Bydliště: Brno Kohoutovice 385m.n.m.
Výkon panelů v FVE [Wp]: 9900
Kapacita baterie [kWh]: 18

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od pave69 »

Wow, drsné. :shock:
Naštěstí EG.D má v příloze připojovacích podmínek větu: U FV elektráren do výkonu 3,7 kVA/fázi se kompenzace účiníku nevyžaduje. Takže u nás ve štatlu vypnót :P
Kostěj
Příspěvky: 141
Registrován: stř čer 08, 2022 9:05 pm
Bydliště: Dobrovicko
Výkon panelů v FVE [Wp]: 9200
Kapacita baterie [kWh]: 16

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od Kostěj »

Díky moc za příspěvek. Mám jakési eltech. vzdělání, ale slaboproud. Byl bych velmi vděčen za polopatické vysvětlení, jak dodávka induktivní či kapacitní jaloviny snižuje či zvyšuje napětí v síti. Mně logika napovídá: Snížit=odebírej činný výkon, zvýšit=dodávej činný výkon. Ale proč kapacitní jalovina zvyšuje a indukční snižuje stále nechápu.
tomas
Příspěvky: 305
Registrován: stř črc 06, 2022 12:52 pm

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od tomas »

pave69 píše: ned čer 18, 2023 1:30 pm Wow, drsné. :shock:
Naštěstí EG.D má v příloze připojovacích podmínek větu: U FV elektráren do výkonu 3,7 kVA/fázi se kompenzace účiníku nevyžaduje. Takže u nás ve štatlu vypnót :P
No jenže tam kde je vyšší napětí a funkci Q(u) vypnete, tak napětí vzroste ještě výš a pak nastupuje funkce P(u) která omezí činný výkon a to je pro provozovatele zdroje ještě horší než napětí snižovat odběrem jaloviny.
Funkce P(u) je požadovaná převážně takto:
109% => do napětí 250,7 V bez omezení výkonu
110% => při napětí 253 V poloviční omezení výkonu
111% => při napětí 255,3 V plné omezení výkonu - nulový výkon
Takže při napětí 253 V jste na polovičním výkonu zdroje, ale podle distributora a legislativy je napětí 253 V v pořádku. Takže s tím nic neuděláte a musíte se smířit s nižší výrobou a je možné že nepokryjete ani vlastní spotřebu.
Ono také záleží jestli to snížení výkonu například na polovinu je z jmenovitého výkonu nebo z aktuálního výkonu.

Ta funkce Q(u) je výhodná, teoreticky když budete dodávat 1kW a odebírat 1kVAr tak by se napětí nemělo nijak změnit, ale to by distributor nesměl na trafu nastavit vyšší napětí než 241,5 V. Těžko pak pohnete s napětím při odběru 6kVAr z 650 kVA distribučního trafa když tam nastavil distributor třeba 255 V naprázdno. Elektrárna pak trvale odebírá jalovinu a pro tento účel nebyla funkce Q(u) vytvořena.
Naposledy upravil(a) tomas dne ned čer 18, 2023 4:01 pm, celkem upraveno 1 x.
tomas
Příspěvky: 305
Registrován: stř črc 06, 2022 12:52 pm

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od tomas »

Kostěj píše: ned čer 18, 2023 3:18 pm Díky moc za příspěvek. Mám jakési eltech. vzdělání, ale slaboproud. Byl bych velmi vděčen za polopatické vysvětlení, jak dodávka induktivní či kapacitní jaloviny snižuje či zvyšuje napětí v síti. Mně logika napovídá: Snížit=odebírej činný výkon, zvýšit=dodávej činný výkon. Ale proč kapacitní jalovina zvyšuje a indukční snižuje stále nechápu.
Při odběru nebo dodávce jalového výkonu teče obvodem proud který vyvolá úbytek/příbytek napětí na impedanci sítě. To je úplně stejné jako při činném výkonu, jen činný výkon koná práci takže za ten se platí, jalový výkon práci nekoná takže se za něj při těchto regulačních funkcí neplatí ovšem způsobuje ztráty. Tyto ztráty pak hradí provozovatel DS, jenže nemyslete si že zde distributory nechá ERÚ nějak krvácet ti mají zaručený zisk ze všeho jen pohnou prstem, vše se i se ztrátami nakonec rozpočítá do distribučních poplatků. Takže dokud jim ten jalový proud nebude v trafačkách pálit pojistky a shazovat deony tak s tím nebudou nic dělat, protože dle norem a legislativy je to v nejlepším pořádku. A když už dojde k nějakému průseru tak to hodí na OZE že způsobili tok velkého jalového výkonu, i proto to tu píšu aby se případní postižení mohli bránit. Protože prvotní příčina je ve ve špatně nastaveném napětí na trafu.

Ve střídavé síti činným výkonem měníte frekvenci. Když je v síti přebytek činného výkonu tak roste frekvence (generátory jsou odlehčovány) a naopak. K regulaci napětí je jalový výkon. I když i ten činný výkon vyvolá lokální změnu napětí - úbytek/příbytek, ale to není žádaná funkce a tou jalovinou můžete tu změnu napětí bez změny frekvence vyrušit.
Kostěj
Příspěvky: 141
Registrován: stř čer 08, 2022 9:05 pm
Bydliště: Dobrovicko
Výkon panelů v FVE [Wp]: 9200
Kapacita baterie [kWh]: 16

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od Kostěj »

Díky, už mi svítá. Připojení kondenzátoru na konec střídavého vedení tam sníží napětí, cívka naopak zvýší. A protože elektrárna zde nefunguje jako spotřebič, ale jako zdroj, chová se to obráceně. A pak už mi konečně dává smysl, že je lepší napětí regulovat dodávkou kapacitní/indukční jaloviny, než činnou dodávkou/odběrem. I když z globálního hlediska moc ne. Napětí je vysoké, cpu do sítě indukční jalovinu, tím se zvýší ztráty vedení a napětí klesne. Vlastně ten přebytek výkonu spálím ve vedení, to jsem moc neušetřil. Nebylo by lepší ten nadbytek výkonu někomu prodat, kdo by za tu elektřinu zaplatil? Jak si může ERU dovolit takový argument nevyslyšet? Nemají jako jeden z primárních úkolů hospodárnost?
tomas
Příspěvky: 305
Registrován: stř črc 06, 2022 12:52 pm

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od tomas »

Žádný nadbytek výkon není, dokonce to občas nepokývá ani místní spotřebu provozovatele zdroje. Napětí v síti je lokální parametr který mají na starosti distributoři, vůbec není závislý na tom jestli je globální přebytek nebo nedostatek energie v celé siti. Frekvence je globální parametr který má na starosti ČEPS a vyšší mezinárodní organizace EU a podobně, frekvence je závislá na tom jestli je v síti přebytek nebo nedostatek energie a je v celé síti stejná, takže je jedno ve které části sítě navýšíte výrobu aby se zastavil pokles frekvence.
Ono by to fungovalo vše dobře a ideálně ale to by distributoři nesměli nastavovat trafa na vyšší napětí než je ta hranice kdy má začít funkce Q(u), bohužel není zatím nikdo kdo by jim to zakázal. Myslím že v EU nepočítali při přípravě RfG s distributory v ČR kteří dělají cokoliv aby v síti bylo co nejméně OZE od konkurence a jsou zde vlastními pány krytí ERÚ.
tomas
Příspěvky: 305
Registrován: stř črc 06, 2022 12:52 pm

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od tomas »

Kostěj píše: ned čer 18, 2023 5:32 pm Díky, už mi svítá. Připojení kondenzátoru na konec střídavého vedení tam sníží napětí, cívka naopak zvýší.
Tak to nelze říct, viz ten graf:
download/file.php?id=5879
Kladný je tam odběr z DS a záporný dodávka do DS. Je to tak jak to značí 4 kvadrantní elektroměr a distributor na portálu měření na těch grafech. A kladný jalový (jalový odběr) může být jak kapacitní tak induktivní tedy 1. a 2. kvadrant a přitom oba sníží napětí a podobně záporný jalový zase zvýší napětí. Jde o ten směr jalového výkonu, jestli je dodáván nebo odebírán.
Tonylony
Příspěvky: 1
Registrován: ned čer 18, 2023 9:47 pm

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od Tonylony »

To Tomas:
Mám problém s kompenzací FVE 99 kWp (3x Huawei, 1x 50 kW, 2x 15 kW + smartlogger) a s baterií Victron.
V noci kdy není výroba je účiník OK.
Od svítání při výrobě se zvyšuje odběr jalové energie i na násobek odběru činné energie.
Pokuty za nedodržení účiníku vysoké.
Kompenzace kondenzátorová 70 kVAr, regulátor Novar.
Vše několikrát obměněno - bez výsledků.
Regulátor nereguluje i při malém účiníku...
Mohu zaslat výstupy z PND ČEZ.
Díky za odpověď.
Tony
tomas
Příspěvky: 305
Registrován: stř črc 06, 2022 12:52 pm

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od tomas »

Dej tu grafy z měřícího portálu, jak jsem tu dal já.
Baterie Victron? Spíše měniče Victron s LF trafy které řeší akumulaci ne?
A ty Huawei jsou on-grid ne?
Myslím že Victron nesplňuje podmínky pro připojení s dodávkou do sítě, tuším že neumí Q(u) a P(u) a možná ani kompenzaci jaloviny, takže to může být ten problém, ale možná se to už změnilo, nevím Victron nedělám, na to tu jsou jiní odborníci.
Ovšem Victron dává do LV akumulace i AMVOLT https://amvolt.energy/baterie/ viz jejich reference, tak to by mne zajímalo jak je to legální když dosud distributoři odmítali připojit Victron ve standardním připojení. Možná ve spojení s on-grid střídači se jim to podaří protlačit přes legislativu kde stále chybí akumulace a tak akumulační střídače distributor neřeší, ale pak zákazníkovi mohou nastat tyto problémy.
Jako ono to zatím dobře sám o sobě neumí ani Solax jak jsem už napsal, musí se mu nějakým nadřazeným regulátorem říkat na jaký účiník má vyrábět.
Přitom by to bylo jen pár řádků kódu ve firmware.
HonzaM
Příspěvky: 1
Registrován: sob čer 04, 2022 9:35 pm

Re: nevyžádáná spotřeba ze sítě, funkce Q(u) a P(u) a jalovina

Příspěvek od HonzaM »

Dobrý den,
děkuji za Váš příspěvek ,otevřel mi oči.
/Snažím se pochopit , co přesně!!! znamená na portálu Čezu Ri, Rc atd . Bohužel abych něčemu porozuměl musím to mít vystavěné
od Ohmova a Kirchoff. zákonů .../
Trochu mne trápí ten Váš 4-kvadrant graf - není tam náhodou přehozeno U,I ? V I kvadrantu s induktivní zátěží
proud předbíhá napětí ???
A potom ještě Vaše tvrzení že při dodávce 1 KW odběru 1 kVar by se teoreticky napětí nemělo pohnout. To se snad takhle
ale nedá tvrdit , záleží přeci na X a R přívodního vedení a trafa nebo se mýlím ? A nemyslím tím nějaké minoritní vlivy , ale
že tyto parametry jsou pro účinnost Q(u) regulace zásadní nebo se také mýlím ?
A moc by mne zajímal názor na tento graf - kde se v domovní instalaci (běžný domek s běžnými spotřebiči) bere ten
kapacitní odběr ? A jakto, že je induktivní a kapacitní odběr současný ? / je to stav po instalaci 4Q elektroměru, ale FVE střídač ještě nebyl k síti připojen...
Děkuji mnohokrát za odpověď.
graf.png
graf.png (130.34 KiB) Zobrazeno 942 x
Odpovědět

Zpět na „Elektroporadna“