sluiten

Inloggen

Log hieronder in met uw gebruikersnaam en wachtwoord.

Deze ontvangt u van ons bij het afsluiten van een (proef)abonnement.

Nog geen inlog? meld u gratis aan


Vragen?
Kunt u niet inloggen of heeft u vragen over een (proef)abonnement?.
Neem dan contact op met BIM Media Klantenservice:

sluiten

Welkom bij de Kennisbank Power Quality

Om de uitgebreide informatie op de kennisbank te kunnen lezen heeft u een inlogcode nodig. Deze ontvangt u bij het afsluiten van een abonnement.

Waarom de Power Quality-kennisbank

  • Kennis van experts altijd beschikbaar
  • Antwoorden, oplossingen en tools
  • Toevoegen van eigen notities mogelijk
  • Praktijkcases, veelvuldig aangevuld
  • Handige formules en interactieve berekeningen
Neem nu een abonnement >

Abonnement € 255,- per jaar, ieder moment opzegbaar. Meer over een abonnement op Power Quality

“ De Power Quality boeken hielpen me al goed op weg, maar met de Kennisbank Power Quality zijn antwoorden, oplossingen en tools altijd en overal beschikbaar ”
 

H. Vlottes, directeur Vlottes Electromechaniek
Installatie Service Bureau

Inloggen voor abonnees


Vragen?
Kunt u niet inloggen of heeft u vragen over een abonnement?
Neem dan contact op met Vakmedianet Klantenservice: 088 58 40 888

Of stuur een e-mail naar: klantenservice@vakmedianet.nl

Coördinatie binnen spanningsniveaus

Eerder zijn betrekkingen afgeleid voor de op een bepaald spanningsniveau toelaatbare bijdrage die door de aangeslotenen mag worden geleverd. Deze bijdrage, voor bijvoorbeeld op het MS-net, heet ΔPQMS.

 

Een volgende stap in de coördinatie van de kwaliteit is het verdelen van deze totale bijdrage in bijdragen die de aangeslotenen afzonderlijk mogen leveren. Voor MS-, HS- en UHS-netten is het aantal aangeslotenen vergeleken met dat van een LS-net gering. Voor LS-netten wordt daarom een andere aanpak gekozen dan voor netten met een hoger spanningsniveau.

transformatie van HS naar MS

Bij transformatie van HS naar MS (of omgekeerd) is per netvlak aandacht nodig voor de planningsniveaus, de compatibiliteitsniveaus en de transfercoëfficiënten.

UHS-, HS- en MS-netten

Zoals gezegd is het aantal aangeslotenen op netten van (zeer) hoge spanning gering in vergelijking met het aantal aangeslotenen op LS-netten. Voor deze netten en ook voor MS-netten is een toerekening van de toelaatbare bijdrage aan de netvervuiling aan een individuele aangeslotene
daarom heel wel mogelijk. Een voor de hand liggend uitgangspunt is dat de bijdrage een zekere evenredigheid heeft met het vermogen van de aangeslotene. De financiële bijdrage aan de infrastructuur heeft toch ook vaak een relatie tot het vermogen.

 

Onderstaande afbeelding geeft de vermogensstromen op en tussen de verschillende spanningsniveaus weer. Als voorbeeld is het MS-net er weer uitgelicht. Vermogenstransporten kunnen eveneens van een lager naar een hoger spanningsniveau plaatsvinden: de grootheid bij de pijl krijgt dan een negatief voorteken.

Vermogenstransporten tussen de netvlakken

Vermogenstransporten tussen de netvlakken.

Alleen belastingen

Eerst wordt gekeken naar de situatie dat er alleen belastingen op het net zijn aangesloten en geen opwekkers. S is het vermogen dat in een bepaald netdeel beschikbaar is en Si het vermogen van een bepaalde aansluiting. Het is dan redelijk de toelaatbare bijdrage aan het kwaliteitsniveau te verdelen naar de verhouding Si/S. Rekening houdend met de eerder gegeven regels voor sommatie en gelijktijdigheid, kan dan voor de bijdrage van een individuele aangeslotene op middenspanning geschreven worden:

Het vermogen dat op het MS-net beschikbaar is, is te berekenen uit:

 

SMS= SHS→MS - SMS→LS

 

De volgende voorbeelden laten zien dat ook bij minder realistische vermogensstromen door het plaatsen van het juiste voorteken SMS correct kan worden bepaald.

 

Voorbeeld 1

Voeding vanuit het HS-net, belasting op MS en LS (zie onderstaande afbeelding):

 

SMS= SHS→MSSMS→LS = 60 – 10 = 50 MVA

Alleen belasting

Alleen belasting.

 

Voorbeeld 2

Voeding vanuit het HS-net, belasting op MS en terugvoeding vanuit LS (zie onderstaande afbeelding):

 

SMS= SHS→MSSMS→LS = 60 – (−10) = 70 MVA

Terugvoeding vanuit het LS-net

Terugvoeding vanuit het LS-net.

 

Voorbeeld 3

Terugvoeding naar het HS-net, belasting op MS en terugvoeding vanuit LS (zie onderstaande afbeelding):

 

SMS= SHS→MSSMS→LS = –15 – (−40) = 25 MVA

Terugvoeding naar het HS-net

Terugvoeding naar het HS-net.

 

 

Belasting en opwekking

In eerste instantie lijkt het niet nodig apart aandacht te besteden aan de situatie dat er in (alweer als voorbeeld) het MS-net vermogen wordt opgewekt. De toelaatbare bijdragen aan de netvervuiling moeten alleen over een groter vermogen verdeeld worden, dus niet:

 

SMS= SHS→MS - SMS→LS

 

maar:

 

SMS= SHS→MS - SMS→LS + SMS,opw

 

Bij het bepalen van de toelaatbare bijdrage aan een kwaliteitsparameter is de invloed van het bovenliggende net in rekening gebracht door de overdrachtscoëfficiënt αHS→MS. Eveneens is de invloed van het onderliggende net in rekening gebracht door de overdrachtscoëfficiënt αLS→MS. De invloed op de kwaliteit door de zelfopwekker is echter niet in rekening gebracht op de verdeling en een generator die enige harmonischen produceert is heel normaal.

 

Om de invloed van de generator mee te kunnen nemen in de berekening, moet de verdeling van de netvervuiling niet gebaseerd worden op het nieuwe beschikbare vermogen maar op het vermogen dat van invloed is op de netvervuiling.

 

Dit vermogen is het vermogen dat in het net beschikbaar is, vermeerderd met het vermogen van de zelfopwekker. In de uitdrukking voor het vermogen waarop de toerekening van de netvervuiling is gebaseerd, komt het vermogen van de zelfopwekker dus twee keer voor. Dit vermogen heet SMS(PQ) en hiervoor geldt:

 

SMS(PQ) = SHS→MS - SMS→LS + 2 . SMS,opw

 

Geeft de zelfopwekker geen bijdrage aan de netvervuiling, dan hoeft het vermogen uiteraard maar één keer meegenomen te worden in de verdeling van de toelaatbare bijdragen.

 

Voorbeeld 1

Voeding vanuit het HS-net, belasting op MS en LS, zelfopwekker op MS (zie onderstaande afbeelding):

 

SMS(PQ)= SHS→MSSMS→LS + 2 ∙ SMS,opw = 60 – 10 + 2 ∙ 15 = 80 MVA

Zelfopwekker op het MS-net

Zelfopwekker op het MS-net.

 

Voorbeeld 2

Terugvoeding naar het HS-net, belasting op MS en LS, zelfopwekker op MS (zie onderstaande afbeelding):

 

SMS(PQ)= SHS→MSSMS→LS + 2 ∙ SMS,opw = – 30 – 10 + 2 ∙ 50 = 60 MVA

Terugvoeding naar het HS-net

Terugvoeding naar het HS-net.

 

Voorbeeld 3


Terugvoeding naar het HS-net, belasting en zelfopwekker op MS, terugvoeding vanuit LS (zie onderstaande afbeelding):

 

SMS(PQ)= SHS→MSSMS→LS + 2 ∙ SMS,opw = −30 − (−40) + 2 ∙ 15 = 40 MVA

Terugvoeding vanuit het LS-net en naar het HS-net

Terugvoeding vanuit het LS-net en naar het HS-net.

 

Voorbeeld 4

Voeding vanuit het HS-net, belasting en zelfopwekker op MS, terugvoeding vanuit LS (zie onderstaande afbeelding):

 

SMS(PQ)= SHS→MSSMS→LS + 2 ∙ SMS,opw = 60 − (−10) + 2 ∙ 15 = 100 MVA

Terugvoeding vanuit het LS-net, belasting en zelfopwekker in het MS-net.

Terugvoeding vanuit het LS-net, belasting en zelfopwekker in het MS-net.

 

Voorbeelden coördinatie binnen spanningskwaliteit

In deze subparagraaf staan twee uitgebreide voorbeelden om het een en ander verder te verhelderen.

 

Voorbeeld 1

 

Gegeven:
In een bestaand MS-net zijn twee belastingen die respectievelijk 1/3 en 2/3 van het beschikbare vermogen in dat net vragen.


Gevraagd:

  1. Wat is de bijdrage die iedere belasting aan het flikkerniveau (Plt) mag leveren?
  2. Idem 1, maar nu met een gelijktijdigheidsfactor γ = 0,65.

 

Oplossing 1:
Het compatibiliteitsniveau voor snelle spanningsvariaties in een MS-net bedraagt 0,8 en de toelaatbare bijdrage is ΔPlt = 0,7. De bijdragen van de twee belastingen mogen dan zijn:

Oplossing 2:
Met een gelijktijdigheid γ = 0,65 mogen de bijdragen zijn:

De bijdrage van de tweede belasting is nu al groter dan het absolute compatibiliteitsniveau op middenspanning. De bijdrage van de tweede belasting moet dus beperkt worden tot ΔPlt = 0,8, waarmee de totale bijdrage van de twee belastingen samen wordt:

De eerste belasting zou nu zelfs een nog grotere bijdrage mogen leveren. De grootte hiervan is te berekenen uit:

Uiteraard mag de bijdrage van de eerste belasting óók niet groter worden dan het absolute compatibilteitsniveau van 0,8, waardoor uiteindelijk de volgende bijdragen gelden:

ΔPlt,1ΔPlt,2 = 0,8

waarmee de bijdrage van de twee belastingen wordt:

De bijdrage aan het emissieniveau in het MS-net wordt dan:

 

Voorbeeld 2

 

Gegeven:
Een nieuw aan te leggen MS-net gaat gevoed worden vanuit een HS-station waar twee transformatoren staan opgesteld van elk 60 MVA. In het MS-net vindt decentrale opwekking plaats ter grootte van 15 MVA. Ten behoeve van LS-distributie wordt 10 MVA uit het MS-net betrokken. Direct aan MS-klanten wordt 35 MVA geleverd.

 

Gevraagd:

  1. Welke bijdrage aan de 5e harmonische mogen de zelfopwekker en de MS-belasting leveren?
  2. Welk vermogen is nog beschikbaar om in de toekomst uit het MS-net afgenomen te kunnen worden?
  3. Een optie is dat het nog beschikbare vermogen door twee gelijke MS-aansluitingen gebruikt gaat worden. Welke bijdrage aan de 5e harmonische zouden zij mogen leveren?
  4. Een andere optie is dat in plaats van twee gelijke MS-aansluitingen de ene helft van het nog beschikbare vermogen voor LS-distributie gebruikt gaat worden en de andere helft voor een MS-belasting. Welke bijdrage aan de 5e harmonische mag dan geleverd worden?

 

Oplossing 1:
De aansluiting in het HS-station is schematisch weergegeven in onderstaande afbeelding.

HS-station

HS-station.

 

Het vermogen dat veilig, dus ook bij uitval van een transformator, kan worden geleverd, is 60 MVA. De zelfopwekker wordt hier als heel betrouwbaar beschouwd, zodat altijd op het vermogen van 15 MVA kan worden gerekend. In de praktijk echter wordt het vermogen van een zelfopwekker vaak níet meegerekend bij de bepaling van het beschikbare vermogen. Analoog aan de eerdere afbeeldingen zijn de vermogenstromen weer te geven zoals in onderstaande afbeelding.

Vermogensstromen

Vermogensstromen.

 

Het vermogen waarop de verdeling van de bijdragen aan de kwaliteitsparameter gebaseerd moet worden, in dit geval de 5e harmonische, bedraagt volgens de eerder gegeven formule:

Omdat er sprake is van een toekomstige situatie, wordt naar het planningsniveau van de 5e harmonische gekeken. Hiervoor geldt Δu5,MS,plan = 1,75%. De bijdragen zijn dan te berekenen als:

Samen mogen opwekking en belasting dus een bijdrage leveren:

Oplossing 2:
In de toekomst is nog een vermogen beschikbaar:

Oplossing 3:
Beide nieuwe MS-belastingen hebben gelijke vermogens, dus ieder heeft een vermogen:

 

SMS,bel2= SMS,bel3 = 30/2 = 15 MVA

 

De toelaatbare bijdragen van de 5e harmonische zijn:

Schematisch is de situatie dan zoals weergegeven in onderstaande afbeelding.

Situatie met nieuwe belastingen

Situatie met nieuwe belastingen.

 

Op dit moment is het MS-net volledig belast en de bijdragen van de zelfopwekker en de drie belastingen mogen dan bedragen:

Oplossing 4:
Indien er geen twee MS-belastingen komen van 15 MVA, maar één van 15 MVA en 15 MVA ten behoeve van extra LS-distributie, zouden de hiervoor bij oplossing 3 berekende bijdragen gewoon te handhaven zijn. Omdat echter 15 MVA voor distributie gebruikt wordt en die geen bijdrage levert aan de netverontreiniging, zou met een nieuwe SMS(PQ) kunnen worden gerekend:

De bijdrage van de nieuwe MS-aansluiting zou dan groter kunnen worden, omdat het vermogen waarover de toelaatbare bijdragen verdeeld wordt kleiner is geworden, namelijk:

De totale bijdrage blijft onder de geplande bijdrage van 1,750%:

Was reeds in het begin bekend dat in totaal 25 MVA voor distributie gebruikt zou worden, dan had de toelaatbare bijdrage van de zelfopwekker en van de eerste belasting ook op 65 MVA kunnen worden betrokken en dan was als toelaatbare bijdrage berekend:

Uiteraard is dan totaal weer de toelaatbare bijdrage voor MS 1,750%:

Deze situatie, met extra vermogen voor distributie kan schematisch worden voorgesteld als in onderstaande afbeelding. In de praktijk zal het netwerkbedrijf meestal geen herberekening/herverdeling toepassen. Doel van het laatste gedeelte van dit voorbeeld is te laten zien hoe de bijdragen berekend kunnen worden.

Situatie met extra vermogen ten behoeve van distributie

Situatie met extra vermogen ten behoeve van distributie.

Conclusie coördinatie binnen spanningsniveaus

Voor de verdeling van de toelaatbare bijdrage aan de netvervuiling moet het vermogen van decentrale opwekking meegenomen worden. De algemene formule voor de berekening van de bijdragen luidt:

Is er geen decentrale opwekking aanwezig of levert deze opwekking geen bijdrage aan de netverontreiniging, dan kan natuurlijk SMS,opw = 0 gesteld worden.

 

In het voorgaande is steeds aangenomen dat de netten op de verschillende spanningsniveaus juist voldoen aan de geldende plannings- of compatibiliteitsniveaus. Wijzen metingen echter uit dat bijvoorbeeld vanuit de hoogspanning een kleinere bijdrage wordt geleverd (en ook in de toekomst geen grotere bijdrage is te verwachten), dan kan in MS (of LS) een grotere bijdrage worden toegestaan. Dit heet in het Engels reallocation.