Integrace a růst počtu bateriových úložišť (BESS) v elektrické síti je v současné energetice žhavým tématem. V roce 2015 se společnost EDP Distribuição (EDPD) rozhodla v rámci své distribuční sítě instalovat unikátní bateriové úložiště. Nová technologie vyžaduje odpovídající ochranu.
Bateriové úložiště společnosti EDPD je provozováno paralelně se sítí. Nabízí kontrolu činného a jalového výkonu nebo v ostrovním provozu zajistí 30minutovou dodávku energie pro klienta. Umožňuje také automatickou regulaci napětí a frekvence. Kromě ostrovního provozu je bateriové úložiště schopné energii buď spotřebovávat, nebo dodávat do sítě.
V souvislosti s novou technologií je aktuální otázka chránění celého systému a nastavení ochran. EDPD, Siemens a INESC ID se proto zaměřily na analýzu reakce BESS na poruchové stavy v síti. Pro zajištění bezpečného provozu v obou režimech byla nově posuzována selektivita ochran. Řešení, které splňovalo požadavky na provoz, bylo implementováno. Pro ověření všech výpočtů a simulací, uskutečněných během návrhové fáze, EDPD na místě instalace provedlo několik testů, které zahrnovaly skutečné zkratové experimenty. Jak se ukázalo, některé výsledky těchto experimentů byly odlišné od simulací a teoretických výpočtů. Na základě studií a reálných testů oddělení pro automatizaci a nastavení ochran firmy EDPD navrhlo dvě sady nastavení ochran, jednu pro spolupráci se sítí a jednu pro ostrovní provoz. Přepínání mezi nastavením je automatické.
BEES parametry
Problematika, kterou bylo třeba dobře zanalyzovat, vychází ze skutečnosti, že ochrany BESS jsou na vn straně a musí být citlivé jak na poruchy ve vn, tak na nn straně klienta. Zkratový výkon BESS je daleko menší než zkratový výkon sítě, a to může vést k obtížnější detekci poruchových stavů.
Jednalo se o simulaci poruch na nn straně u klienta, a to:
• kovové spojení fáze-zem,
• kovové spojení fáze-fáze,
• třífázové kovové spojení,
• 10 Ω fáze-zem.
Schéma elektrického modelu pro simulaci
Ze simulací vyplynulo, že BESS dodá zkratový proud na nn přípojnici u klienta od 500 do 900 A, kdy 900 A je při kovovém spojení fáze-zem a při nominálním proudu BESS 681 A odpovídá 1,32 násobku In.
Experiment zahrnul následující poruchy na nn straně klienta:
• 25 Ω spojení fáze-zem,
• 25 Ω spojení fáze-fáze,
• kovové spojení fáze-fáze,
• kovové spojení fáze-zem.
Zjednodušené schéma zapojení
1. ověření, že všechny vypínače jsou vypnuté;
2. spuštění BESS v režimu „black start“ a najetí 15 kV na vn přípojnici BESS;
3. zapnutí vn vypínače u klienta a zajištění provozu vn transformátoru naprázdno;
4. zapnutí pomocného vypínače na nn straně u klienta pro vytvoření poruchového stavu.
Z naměřených hodnot vyplynulo, že při skutečných zkouškách byly poruchové proudy vyšší než při simulacích, a to především při zkouškách při nedokonalých zkratech. Rozdíl je přisuzován faktu, že správně namodelovat chování střídačů na počítači je velmi obtížné.
Kovové spojení fáze-zem
Hodnoty kovového spojení fáze-zem
Výsledkem simulací a experimentů jsou dvě sady nastavení ochran, jedna pro paralelní spolupráci se sítí a druhá pro ostrovní provoz. Přepínání mezi nastavením je automatické v závislosti na poloze vn vypínače sítě.
Po nastavení a uvedení BESS do provozu dle simulací a testů došlo ke zkratu v 15 kV síti a BESS úspěšně najelo do ostrovního provozu pro zajištění dodávky energie pro klienta. Obrázek 4 zobrazuje sled událostí.
Přejetí BESS do ostrovního provozu
Jak je patrné, na začátku zkratu se BESS podílí na dodávce zkratového proudu, ale po odpojení vn vypínače sítě tuto změnu detekuje, a reguluje se na 15 kV a 50 Hz a pokračuje v dodávce energie v ostrovním provozu.
ID byly podstatné pro prohloubení znalostí chování BESS při poruchových stavech v síti. Testy skutečných zkratových poruch systému BESS byly nezbytné. Ukázaly, že aby bylo dosaženo odpovídajícího chránění pro BESS a síť, je nutné provést skutečné testy nad rámec simulací. Tato aktivita umožnila vytvořit postupy návrhu chránění pro BESS. BESS společnosti EDPD používá dvě sady nastavení, jednu pro paralelní spolupráci se sítí a druhou pro ostrovní provoz. Přepínání mezi nastavením je automatické v závislosti na poloze vn vypínače sítě.
Akumulací energie prostřednictvím řešení SIESTORAGE se zabývají webové stránky www.siemens.cz/akumulaceenergie.
Dne 10. července 2024 byl oficiálně představen první zdroj elektrické energie svého druhu v České republice. Jedná se o tzv. hybridní zdroj, sestávající z šesti plynových turbín o celkovém výkonu 32,4 MW a největšího bateriového úložiště v Česku s kapacitou 22 MWh. Společnost Siemens je generálním dodavatelem tohoto moderního energetického zdroje.
Společnost Siemens dodala decentralizované pohony a řídicí systémy pro firmu Moravia Cans, která vyrábí hliníkové nádobky na aerosolové přípravky pro mnoho významných výrobců a značek kosmetiky. Technika Siemens se zde stará o manipulaci s hotovými nádobkami, jejich balení a intralogistiku. Za zmínku stojí zejména využití decentrálních měničů a zjednodušení realizace bezpečnostních funkcí využitím komunikace PROFIsafe.
Proč se vlastně Česko stalo pivní velmocí? Jak vypadá česká pivovarnická scéna, o který druh piv roste zájem, jaká technologie v posledních letech nejvíce ovlivnila výrobu piva? Nejen na tyto otázky odpovídá Martin Kočí, Siemens odborník na technologie v potravinářství a zejména v pivovarnickém průmyslu.
V říjnu 2024 vstoupila v platnost nová evropská směrnice NIS2, která významně upravuje pravidla kybernetické bezpečnosti. V průběhu příštího roku vstoupí v platnost nový český zákon o kybernetické bezpečnosti. Obojí se dotkne velkého počtu nejen výrobních firem u nás. Jsme na to připraveni? Co můžeme udělat, aby implementace NIS2 proběhla úspěšně a „bezbolestně“? Cenné rady přináší Miroslav Kuric, konzultant pro digitalizaci průmyslu a odborník na kybernetickou bezpečnost ve výrobě ze společnosti Siemens.
