Instalace fotovoltaické elektrárny (FVE) do průmyslového závodu má zásadní a často negativní vliv na klasickou stupňovitou kompenzaci jalového výkonu (řízenou stykači a kondenzátorovými bateriemi). Tento vliv může vést k vysokým penalizacím od distributora za nedodržení předepsaného účiníku (cos φ nebo tg φ).
Hlavní příčiny problémů a mechanismy vlivu FVE shrnují následující body.
- Radikální snížení odběru činného výkonu
Klasické kompenzační regulátory měří poměr mezi činným (P) a jalovým (Q) výkonem na hlavním přívodu závodu.
- Když FVE pokrývá spotřebu závodu, odběr činného výkonu ze sítě klesá k nule (nebo dochází k přetoku do sítě).
- Spotřeba jalového výkonu (induktivního charakteru z motorů, transformátorů, ventilátorů) však v závodě zůstává stejná.
- Matematicky se poměr jaloviny k činnému výkonu (tg φ = Q/P) extrémně zvyšuje. Klasický regulátor se v situaci nízkého činného výkonu stává „zmateným“ nebo necitlivým, nedokáže správně vyhodnotit situaci a přestává spínat kompenzační stupně. Výsledkem je pokuta za nedokompenzování (nízký účiník). [1]
- Nedostatečná rychlost a dynamika klasické kompenzace
Osvity a výkon FVE se kvůli přechodům mraků mění v řádu sekund.
- Klasická kompenzace využívá mechanické stykače a kondenzátory. Po odepnutí kondenzátoru je nutné vyčkat (často 60 až 120 sekund) na jeho vybití, než může být znovu sepnut, aby nedošlo k poškození sítě a kontaktů.
- Tato pomalá reakční doba nestíhá sledovat rychlé změny výkonu FVE. Výsledkem je buď chvilkové překompenzování (dodávka kapacitní jaloviny do sítě), nebo nedokompenzování, což distributor okamžitě penalizuje.
- Vznik nechtěné kapacitní jaloviny (překompenzování)
Když FVE vyrábí maximum a závod spotřebovává minimum, může vnitřní kabelová kapacita areálu a samotné filtry střídačů způsobit, že se závod začne chovat jako kapacitní zátěž. Klasická kompenzace osazená pouze kondenzátory nedokáže kapacitní jalovinu odrušit – k tomu jsou zapotřebí dekompenzační tlumivky. Dodávka kapacitního výkonu do sítě (tzv. generování jaloviny) je distributory tvrdě pokutována již od první minuty.
- Funkce Q(U) střídačů FVE
Moderní střídače mají povinnost spolupracovat s distribuční soustavou a regulovat napětí v síti pomocí záměrného odběru nebo dodávky jalového výkonu (funkce Q(U) nebo P(U)). [1, 2, 3]
- Pokud střídač na základě vysokého napětí v síti začne odebírat induktivní jalový výkon, aby napětí snížil, klasický regulátor závodu to vyhodnotí jako zvýšenou potřebu kompenzace a připne kondenzátory.
Dodavatelé FVE tuto komplexní problematiku odběrného místa obvykle neřeší, často to mají dobře ošetřeno ve smlouvách, investor má nakonec další náklady na penále za účiník.
Tyto problémy řešíme poslední dobou čím dál více.
Nasazením naší dynamické /hybridní kompenzace s možností řízení signálem z vysokonapěťových transformíátorů proudu i tento složitý problém umíme vyřešit.
U vyšších výkonů FVE je nutná komunikace s dispečerským řízením FVE protokolem Modbus.