Szukaj

1.2. Sektorowe programy B+R


1.2. Sektorowe programy B+R

Innowacyjne usługi systemowe magazynów energii zwiększające jakość i wydajność wykorzystania energii elektrycznej

Streszczenie projektu:

Obecny stan rozwoju technologii umożliwia realizację różnych usług systemowych za pośrednictwem magazynów energii (ME). Jakość usług oferowana przez ME jest nieosiągalna dla klasycznych metod stosowanych dotychczas. Zgodnie z przyjętą polityką UE, w najbliższej przyszłości można spodziewać się m.in. dynamicznego rozwoju sektora e-mobilności, co bezpośrednio będzie związane z pojawieniem się na rynku energii elektrycznej nowych typów obciążeń. Rewolucyjne zmiany związane z rozwojem technologii w zakresie e-mobilności wymagają opracowania nowych usług systemowych oferowanych przez Operatorów Systemu Dystrybucyjnego (OSD). W ramach projektu EnergyStore przeprowadzone zostaną badania przemysłowe i eksperymentalne prace rozwojowe, których celem jest opracowanie innowacyjnych usług systemowych realizowanych z wykorzystaniem magazynów energii, o parametrach jakościowych nieosiągalnych przy pomocy klasycznych metod. W ramach projektu planowane jest zbudowanie zasobników w najbardziej obiecujących technologiach (akumulatory litowo-żelazowe LFP (LiFePO4), akumulatory litowo-tytanowe LTO, akumulatory niklowo-cynkowe NiZn, superkondensatory EDLC, superkondensatory LIC) o parametrach umożliwiających świadczenie poszczególnych typów usług z zakresu poprawy jakości energii elektrycznej w sieciach nN.

Cel projektu:  opracowanie i testowanie strategii i metod, w tym również biznesowych, wykorzystania magazynów energii w sieciach elektroenergetycznych w celu poprawy jakości i efektywności wykorzystania energii elektrycznej oraz rozwoju oferty produktowej dla klientów.

Planowane efekty:  wybór optymalnej technologii magazynowania energii, przyczyni się do wyrównania wahań mocy, częstotliwości, asymetrii napięcia, harmonicznych napięcia (THD) i prądu, przerw w zasilaniu spowodowanych nieciągłością pracy urządzeń eksploatacyjnych.

Wartość projektu:  7 238 690 zł brutto

Wkład UE: 3 268 590,33 zł

Data podpisania umowy o dofinansowanie: 10.11.2017 r.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.12.2017 r.:

  1. Opracowano środowiska do badań laboratoryjnych komponentów magazynów energii.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 30.03.2018 r.:

  1. Wyznaczono zestaw parametrów oraz charakterystyk zależności pomiędzy poszczególnymi parametrami dla badanych typów zasobników bateryjnych.  Dane te nie są dostarczane przez producentów zasobników natomiast są istotne w kontekście optymalizacji sterowania magazynami energii.
  2. Opracowano wyniki badań parametrów jakości energii w potencjalnych lokalizacjach wybranych dla magazynów energii, które będą bazą dla analiz porównawczych.
  3. Opracowano rekomendacje technologii zasobników bateryjnych do realizacji poszczególnych usług systemowych.
  4. Opracowano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych interfejsów energoelektronicznych oraz wyniki analiz porównawczych topologii przekształtników oraz technologii łączników energoelektronicznych w kontekście realizacji poszczególnych usług systemowych.
  5. Wykonano badania symulacyjne oraz eksperymentalne łączników półprzewodnikowych SiC i GaN mające na celu analizę możliwości optymalizacji strat łączeniowych oraz gabarytów i masy interfejsów energoelektronicznych magazynów energii.
  6. Opracowano rekomendacje interfejsów energoelektronicznych dla realizacji poszczególnych usług systemowych.
  7. Wyznaczono nowe, dedykowane metody sterowania magazynów energii pozwalające na realizację poszczególnych usług systemowych.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 30.06.2018 r.:

  1. Wyznaczono zestaw parametrów oraz charakterystyk zależności pomiędzy poszczególnymi parametrami dla badanych typów zasobników bateryjnych.
  2. W wytypowanych dla realizacji poszczególnych usług systemowych lokalizacjach wykonano długotrwałe rejestracje parametrów jakości energii elektrycznej.
  3. Opracowano rekomendacje techniczne dotyczące wykorzystania badanych technologii zasobników bateryjnych do realizacji poszczególnych usług systemowych.
  4. Wykonano badania symulacyjne przekształtników energoelektronicznych AC/DC oraz DC/DC planowanych do wykorzystania jako interfejsy energoelektroniczne magazynów energii oraz badania symulacyjne oraz eksperymentalne łączników półprzewodnikowych SiC i GaN mające na celu analizę możliwości optymalizacji strat łączeniowych oraz gabarytów i masy interfejsów energoelektronicznych magazynów energii.
  5. Opracowano rekomendacje techniczne dotyczące interfejsów energoelektronicznych dedykowanych poszczególnym usługom systemowym.
  6. Opracowane dedykowane metody sterowania magazynów energii zostały zweryfikowane w układzie do szybkiego prototypowania.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 30.09.2018 r.:

  1. Ukończono realizację małoskalowych magazynów energii elektrycznej w rekomendowanych na podstawie wcześniejszych analiz technologiach, przewidywanych w ramach realizacji pięciu małoskalowych modeli magazynów energii.
  2. Potwierdzono spełnianie zakładanych parametrów technicznych podczas testów w warunkach laboratoryjnych.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.12.2018 r.:

  1. Ukończono prace związane z realizacją wdrożenie innowacyjnych modeli zarządzania magazynami, na małoskalowych modelach magazynów energii.
  2. Przygotowano publikację: „Autonomous Model of Cyber-Physical Power System for Energy Storage Testing”, którą przedstawiono do recenzji w czasopiśmie IEEE Access (IF=3,6).

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.03.2019 r.:

  1. Ukończono prace stanowiące wsad merytoryczny do dialogu technicznego.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 30.06.2019 r.:

Zrealizowano badania eksperymentalne w symulowanych warunkach rzeczywistych, weryfikujące efektywność rekomendowanych rozwiązań technicznych oraz skuteczności opracowanych modeli zarządzania magazynów energii.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 30.09.2019 r.:

Obecnie realizowane są prace w ramach zadania WP4 „Badania pełnoskalowych prototypów magazynów energii na platformach badawczych w warunkach operacyjnych”

Na podstawie informacji uzyskanych w trakcie dialogu technicznego doprecyzowano specyfikację techniczną pięciu modułowych, pełnoskalowych prototypów magazynów energii opartych na: superkondensatorach dwuwarstwowe (EDLC), superkondensatorach, bateriach: litowo-jonowych (LIC), litowo-żelazowo-fosforowych (LFP), litowo-tytanowych (LTO), kwasowych (VRLA).

Analiza możliwości technicznych potencjalnych dostawców wykazała, że możliwa jest kompleksowa realizacja dostawy, bez konieczności dopuszczania składania ofert cząstkowych.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.12.2019 r.:

Określono ostateczne modyfikacje zapisów dot. „Specyfikacji technicznej pięciu modułowych, pełnoskalowych prototypów magazynów energii opartych na: superkondensatorach dwuwarstwowe (EDLC), superkondensatorach, bateriach: litowo-jonowych (LIC), litowo-żelazowo-fosforowych (LFP), litowo-tytanowych (LTO), kwasowe (VRLA)”.

Na podstawie analiz w ramach badań przemysłowych jak i wyników dialogu technicznego opracowano dokumentacje do przetargu nieograniczonego związanego z dostarczeniem Kompletu elementów do budowy prototypów magazynów energii na stałe zabudowanych w prototypach.

Kontynuowane są prace w ramach badania pełnoskalowych prototypów magazynów energii na platformach badawczych w warunkach operacyjnych

Postęp rzeczowy projektu – stan na 30.06.2020 r.:

Przygotowano nowe postępowanie z negocjacjami w celu opracowania ostatecznego kształtu SIWZ. Na podstawie negocjacji opracowane zostaną zapisy SIWZ co pozwoli na udział w postępowaniu wielu potencjalnych oferentów. Dzięki procedurze z negocjacjami oraz korektom budżetu projektu, połączonym z wydłużeniem terminu zakończenia, zakładane w projekcie cele będą mogły zostać zrealizowane. Zaplanowano bezpośrednie negocjacje na 15 lipca wraz z zachowaniem procedur związanych z przeciwdziałaniem zagrożeniu pandemicznemu. 

Kontynuowane są prace w ramach badania pełnoskalowych prototypów magazynów energii na platformach badawczych w warunkach operacyjnych

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.12.2020 r.:

Wykonano przekształtniki energoelektroniczne realizujące funkcje interfejsów zasobników energii elektrycznej oraz planowane dla poszczególnych lokalizacji i technologii bateryjnych usługi systemowe. Przeprowadzono testy uruchomieniowe i podstawowe badania funkcjonalne w warunkach laboratoryjnych. Badaniom poddano przekształtniki dedykowane wszystkim typom magazynów realizowanych w ramach projektu.

Zrealizowano zasobnik bateryjny w technologii VRLA. W najbliższym czasie oczekiwane są dostawy pozostałych typów baterii.

Realizowane są również prace przygotowawcze w poszczególnych lokalizacjach magazynów energii elektrycznej. Dla wszystkich lokalizacji przekazano place budowy wykonawcy.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.03.2021 r.:

Wykonano badania magazynów energii, we wszystkich technologiach bateryjnych będących przedmiotem projektu. Badania wykonano w warunkach laboratoryjnych symulujących warunki rzeczywiste. Potwierdzono realizację usług systemowych dla poszczególnych technologii bateryjnych.

Ukończono prace przygotowawcze w poszczególnych lokalizacjach magazynów energii elektrycznej. Dla wszystkich lokalizacji zgłoszono gotowość do instalacji magazynów. Przygotowano plan odbiorów oraz powołano komisje do spraw odbiorów.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 30.06.2021 r.:

Przeprowadzono odbiory techniczne wszystkich magazynów energii w wytypowanych lokalizacjach: magazyn z bateriami LTO w Zielonej Górze, magazyn VRLA w Bydgoszczy, EDLC w Gubinie, LIC w Pogorzelicy oraz LFP w Opalenicy. Magazyny zostały włączone są do sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia Enei Operator. Wykonano wstępne testy skuteczności realizowanych usług systemowych magazynów energii w warunkach rzeczywistych.

Wyniki wstępnych badań skuteczności algorytmu stabilizacji odbiorników niespokojnych były podstawą artykułu naukowego „Low voltage energy storage based on different battery technologies for precise system services”  w czasopiśmie Applied Energy.

Innovative system services for energy storage - increasing the quality and efficiency of electricity usege

A summary of the project:

The current state of technology development enables the implementation of various system services through energy stores (ES). The quality of services offered by ES is unattainable for the classic methods used so far. In line with the adopted EU policy, in the near future you can expect dynamic development of the e-mobility sector, which will be directly related to the emergence of new types of loads on the electricity market. Revolutionary changes related to the development of technologies in the field of e-mobility require the development of new system services offered by Distribution System Operators (DSO). As part of the EnergyStore project, industrial research and experimental development works will be carried out. The aim of which is to develop innovative system services realized with the use of energy storage, with qualitative parameters unattainable using classical methods. As part of the project, it is planned to build storage tanks in the most promising technologies (LFP lithium-iron batteries (LiFePO4), LTO lithium-titanium batteries, NiZn nickel-zinc batteries, EDLC supercapacitors, LIC supercapacitors) with parameters enabling the provision of specific types of services in the field of quality improvement electricity in low voltage networks.

Aim of the project: development and testing strategies and methods (including business) of the use of energy storage in electricity grids in order to improve the quality and efficiency of electricity use and the development of the product offer for customers.

Planned effects: choosing the optimal energy storage technology which will help compensate power fluctuations, frequencies, voltage asymmetries, voltage harmonics, interruptions in power supply caused by discontinuity of operating equipment.

Project value: PLN 7 238 690

EU contribution: PLN 3 268 590.33

Date of signing the contract for co-financing: 10th November 2017

Progress of the project - as of 31/12/2017:

1. An environment for laboratory testing of energy storage has been developed.

Progress of the project - as of 30/03/2018:

1. A set of parameters has been determined and the relationships between individual parameters for the studied battery resources are characterized. These data are not made available by producers that are relevant in the context of changes in energy storage management.

2. Tests of the energy quality parameters in selected locations (which are available for comparative analyzes) have been developed.

3. Technical recommendations were developed regarding the use of the investigated battery technologies for the implementation of individual system services.

4. The results of simulation tests, experimental interfaces, comparative topology of converters and power electronic linker technologies in the context of system services were developed.

5. Simulation and experimental studies of SiC and GaN semi-connectors were performed (in order to take into account the functions of the available connections of the strategy as well as the dimensions and mass interfaces of power electronics).

6. Power electronic interfaces for the specific system services have been implemented.

7. New dedicated methods were created for controlling energy storege systems.

 

Progress of the project - as of 30/06/2018:

1. A set of parameters has been determined and the relationships between individual parameters for the studied battery resources are characterized.

2. Completed registrations of electricity quality were carried out in the selected locations.

3. Technical recommendations were developed regarding the use of the tested Battery resource technologies for the implementation of specific system services.

4. Set of tests were performed for AC/DC and DC/DC power converters (planned for use as power electronic interfaces of energy storage). Moreover, experimental tests for SiC and GaN semiconductors were performed.

5. Technical recommendations were developed for the power electronics interface dedicated to individual system services.

6. The dedicated methods of controlling energy storage have been developed in a system for rapid prototyping.

 

Progress of the project - as of 30/09/2018:

1. The implementation of small-scale electricity storage was completed, anticipated as part of the implementation of five small-scale energy storage models.

2. Compliance with the assumed technical parameters during tests in laboratory conditions has been confirmed.

 

Progress of the project - as of 31/12/2018:

1. Works related to the implementation of energy storage (small-scale models) have been completed.

2. A publication was prepared: "Autonomous model of a cyber-physical power system for energy storage testing", which is presented in the IEEE Journal (IF = 3.6).

 

Progress of the project - as of 31/03/2019:

1. The works constituting input for technical dialogue have been completed.

 

Progress of the project - as of 30/06/2019:

1. Experimental research was carried out in simulated reality conditions, verifying the effectiveness of the recommended technical solutions.

 

Progress of the project - as of 30/09/2019:
 
Currently, work is carried out under the WP4 task "Research on full-scale prototypes of energy storage on research platforms in operational conditions"
Based on the information obtained during the technical dialogue, the technical specification has been clarified for full-scale prototypes of energy storage and is based on: double-layer supercapacitors (EDLC), supercapacitors, lithium-ion (LIC) batteries, lithium-iron-phosphorus (LFP), lithium-titanium batteries (LTO), acidic (VRLA).
An analysis of the technical capabilities of potential suppliers has shown that comprehensive delivery can be carried out without partial offers.
 
Progress of the project – as of 31/12/2019:

The Final modifications of the provisions concerning Technical specification of five modular, full-scale prototypes of energy storage based on double-layer supercapacitors (EDLC), supercapacitors, lithium-ion (LIC), lithium-iron-phosphorus (LFP), lithium-titanium (LTO), acid (VRLA) batteries ".

Based on the analyzes of industrial research and the results of the technical dialogue, documentation was prepared for an unlimited tender related to the delivery of a set of elements for the construction of prototypes of energy storage permanently built into the prototypes.

We proceed work on "Research on full-scale prototypes of energy storage on research platforms in operational conditions"

Progress of the project – as of 30/06/2020:

A new negotiation procedure was prepared in order to develop the final form of the Terms of Tender. On the basis of the negotiations, the provisions of the Terms of Tender will be prepared, which will allow the participation of many potential bidders in the procedure. Through the procedure with negotiations and corrections to the project budget, combined with the extension of the deadline for completion, the objectives assumed in the project will be able to be achieved. Direct negotiations are planned for July 15th, along with the procedures related to counteracting the pandemic threat.

We proceed work on "Research on full-scale prototypes of energy storage on research platforms in operational conditions"

Progress of the project – as of 31/12/2020:

Power electronic converters were made to perform the functions of electricity storage interfaces and system services planned for individual locations and battery technologies.  Commissioning tests and basic functional tests were carried out in laboratory conditions. The tests covered converters dedicated to all types of energy storage implemented under the project. A battery tray in the VRLA technology was implemented. Deliveries of other types of batteries are expected shortly. Preparatory work is also carried out at individual electricity storage locations. The construction sites at all locations have been handed over to the contractor

Progress of the project – as of 31/03/2021:

Tests of energy storage in all battery technologies being the subject of the project were execute. The tests were carried out in laboratory conditions simulating realistic conditions. The implementation of system services for individual battery technologies was confirmed.

Preparatory work has been finalized at individual electricity storage locations. Readiness to install warehouses has been reported for all places. A commissioning plan was prepared as well as commissioning committees were appointed.

Progress  of the project – as of 30/06/2021:

Technical acceptance of all energy storage was carried out in selected locations: LTO battery warehouse in Zielona Góra, VRLA warehouse in Bydgoszcz, EDLC in Gubin, LIC in Pogorzelica, also LFP in Opalenica. The warehouses are connected to the low voltage distribution network of the Enea Operator. Initial tests of the effectiveness of the realized energy storage system services in real conditions were performed.

The results of the preliminary research on the effectiveness of the stabilization algorithm of restless receivers were the basis of the scientific article "Low voltage energy storage based on different battery technologies for precise system services" in the Applied Energy journal.

System bilansowania mocy i energii oraz monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej rozproszonych źródeł i zasobników energii

Streszczenie projektu:

W ramach projektu przeprowadzone zostaną badania przemysłowe i eksperymentalne prace rozwojowe zaplanowane w trzech etapach. W ramach prac etapu I i II powstanie m.in. system pomiarowy ciągłego monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej zbudowany w oparciu
o rozproszone urządzenia pomiarowe – analizatory jakości energii elektrycznej. Natomiast w ramach etapu III zostanie opracowany nadrzędny system MoBiSys, którego zadaniem będzie bilansowanie mocy energii i monitorowanie wskaźników jakości dostawy energii elektrycznej w ramach sieci EO.

Cel projektu:

Zbudowanie nadrzędnego systemu MoBiSys, którego zadaniem będzie ciągłe bilansowanie mocy i energii oraz monitorowanie wskaźników jakości dostawy energii elektrycznej w ramach sieci dystrybucyjnej ENEA Operator.

Planowane efekty:

Budowa systemu MoBiSys jest jednym z istotnych filarów wdrażania koncepcji inteligentnych sieci elektroenergetycznych smart grids. Wskutek realizacji projektu EO będzie posiadała innowacyjne narzędzie, umożliwiające bieżące bilansowanie energii w interwałach czasowych 10-min., 15-min., godzinnych. Dotychczas możliwe było bilansowanie wolumenowe za okres tygodniowy, dekadowy czy miesięczny. System MoBiSys umożliwi regulowanie całego systemu przesyłowego według zadanych funkcji celu, np. minimalizacji kosztu wytworzenia energii.

Wartość projektu: 6 079 451,73 zł

Wkład UE: 2 629 619,54 zł 

Data podpisania umowy: 30.11.2018 r.

 

Postęp rzeczowy projektu – stan na 30.04.2021 r

  1. W ramach zadań 3 i 4 agregowano dane źródeł objętych obszarem badań (dane swoim zakresem obejmują m.in. wielkości generowanych mocy) oraz informacje pogodowe pochodzące ze stacji pogodowych, z systemu SCADA jak i serwisów pogodowych. Dane swoim zakresem obejmują stronę wytwórczą – typ i moc źródła energii elektrycznej, jego miejsce w systemie elektroenergetyczny, historyczne i bieżące dane dotyczące produkowanej energii oraz historyczne i aktualne dane pogodowe. Ewidencja swoim zakresem obejmuje również stronę odbiorczą (miejsce odbiorcy w systemie elektroenergetycznym, typy zainstalowanych urządzeń, dane historyczne dot. pobieranej energii, dane historyczne w zakresie jakości energii elektrycznej w miejscu podłączenia do systemu). Ww. informacje są wykorzystywane w procesie weryfikacji i optymalizacji prognostycznych modeli pogodowych, które w formie modułu są elementem systemu nadrzędnego. Dane te są również wykorzystywane w procesie opracowywania demonstratora systemu prognozowania generacji ze źródeł odnawialnych.
  2. W ramach zadania 5 Budowana jest instalacja pilotażowa systemu monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej oraz ciągłego bilansowania mocy i energii wprowadzanej do systemu elektroenergetycznego przez rozproszone źródła i zasobniki energii elektrycznej
  3. W ramach zadania przedstawiono również procedurę funkcjonalną pozwalającą na bilansowanie mocy i energii, zaproponowano też przykładowy sposób analizy pracy monitorowanych źródeł energii i odbiorców. Do testów wykorzystywane są rzeczywiste dane pomiarowe pozyskane z analizatorów jakości energii zainstalowanych w punkach przyłączenia RZE i OZE oraz odbiorców energii elektrycznej. 

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.01.2021 r.

  1. W ramach zadania 3 kontynuowano analizy, których celem był wybór optymalnych miejsc do instalacji analizatorów w odniesieniu do topologii sieci, typu obciążenia, liczby oraz typu OZE oraz warunków specyficznych dla danego obszaru sieci. Kontynuowano również analizy dotyczące wyboru punktów/obiektów/odbiorców pod katem możliwości przeprowadzenia przesiewowych pomiarów z zastosowaniem analizatorów jakości energii elektrycznej.
  2. Celem prac w ramach zadania 4 było m.in. przedstawienie opisu bieżących oraz historycznych parametrów sieci (moc, energia), pogodowych, prognostycznych dla wytypowanych elektrowni. Zrealizowano zdalny dwukierunkowy dostęp do analizatorów umożliwiający podgląd aktualnych pomiarów oraz zdalną rekonfigurację z zachowaniem standardów bezpieczeństwa OSD. W ramach zadania przedstawiono zagadnienia dotyczące koncepcji i założeń funkcjonalnych dla systemu prognozowania generacji energii z odnawialnych źródeł, opisano warunki niezbędne do budowy modeli prognostycznych, przeanalizowano struktury sieci neuronowych pod katem predykcji warunków pogodowych i produkcji energii ze źródeł rozproszonych (wiatrowych i słonecznych). Wyżej wymienione analizy były podstawą do budowy modeli prognostycznych, które zostaną zaimplementowane w docelowym systemie MoBiSys.
  3. Dodatkowo w celu zademonstrowania przykładowego sposobu działania modułu prognozowania generacji energii z OZE oraz jego funkcjonalności opracowano oryginalną aplikację.
  4. W ramach zadania 5 opracowano koncepcję systemu monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej oraz ciągłego bilansowania mocy i energii wprowadzanej przez OZE i zasobniki energii.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.10.2020 r.

  1. Celem analiz realizowanych w ramach zadania 3 był wybór optymalnych miejsc do instalacji analizatorów w odniesieniu do topologii sieci, typu obciążenia, liczby oraz typu OZE oraz warunków specyficznych dla danego obszaru sieci. Dla wybranych lokalizacji przeprowadzona została również inwentaryzacja wyposażenia techniczno-pomiarowego agregowanych źródeł/zasobników energii wchodzących w skład wirtualnej elektrowni, będącej podstawą funkcjonowania sytemu bilansowania mocy i energii oraz nadrzędnego systemu monitorowania wskaźników jakości energii.
  2. Dodatkowo celem analiz realizowanych w ramach zadania 3 był wybór punktów/obiektów/odbiorców pod katem możliwości przeprowadzenia przesiewowych pomiarów z zastosowaniem analizatorów jakości energii elektrycznej.
  3. Celem prac zrealizowanych w ramach zadania 4 było wytypowanie obszaru badawczego zawierającego elektrownie zróżnicowane pod względem zainstalowanej mocy, warunków lokalizacyjnych i terenowych oraz technologii produkcji energii. Na podstawie przygotowanego apletu, przedstawiono graficznie rozkład jednostek wytwórczych OZE na terenie ENEA Operator, w podziale na rodzaj energii pierwotnej. Na podstawie analiz obszarów koncentracji źródeł oraz danych dotyczących źródeł przyłączonych do poszczególnych GPZów wytypowano obszary badawcze zawierające elektrownie zróżnicowane pod względem zainstalowanej mocy, warunków lokalizacyjnych i terenowych oraz technologii produkcji energii.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.07.2020 r.:

  1. Opracowano ankietę, której wyniki pozwolą ocenić przydatność poszczególnych lokalizacji, wybranych pierwotnie na podstawie danych z baz pomiarowych i bilingowych
  2. Na podstawie danych ankietowych dla wybranych, optymalnych lokalizacji analizatorów jakości energii elektrycznej (AJEE) prowadzono prace inwentaryzacyjne mające na celu pozyskanie informacji niezbędnych dla systemu wirtualnej elektrowni
  3. Na podstawie danych z systemów GIS oraz wyników ankiet opracowywano mapę potencjalnych obszarów badawczych (typy jednostek wytwórczych, moce, itd.). Dla wyselekcjonowanych obszarów prowadzona jest bardziej szczegółowa analiza obejmująca pozyskanie danych technicznych takich jak typ i model jednostki wytwórczej, lokalizacja, moc zainstalowana, dane historyczne pomocne w opracowaniu prognoz (moc, energia) itp. oraz danych specyficznych dla lokalizacji, mających wpływ na generację takich jak parametry pogodowe lub efekt wzajemnego zasłaniania się turbin wiatrowych (wake effect), itp.

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.01.2020 r.:

  1. Zakończono kompleksowe badania dotyczące jakości dostawy energii elektrycznej w paśmie 2 – 150 kHz.
  2. Zakończono badania dotyczące możliwości wykorzystania techniki fazorowej w monitorowaniu jakości energii elektrycznej oraz budowa infrastruktury pomiarowo-testowej w wybranych punktach sieci elektroenergetycznej OSD.
  3. Rozpoczęto prace nad opracowaniem koncepcji systemu monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej oraz ciągłego bilansowania mocy i energii wprowadzanej do systemu elektroenergetycznego przez rozproszone źródła i zasobniki energii elektrycznej oraz opracowanie koncepcji nadrzędnego systemu przeznaczonego do integracji i przetwarzania danych pomiarowych.
  4. Rozpoczęto prace nad opracowaniem koncepcji i założeń funkcjonalnych dla systemu prognozowania generacji energii ze źródeł odnawialnych

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.10.2019 r.:

  1. W oparciu o stanowisko laboratoryjne  składające się m.in. z generatora sygnałów zaburzających w paśmie min. do 150 kHz prowadzone są testy z punktu widzenia odporności i emisji zakłóceń do sieci.
  2. W celu wytypowania potencjalnych lokalizacji, wykorzystano dane z systemów informatycznych departamentów informacji pomiarowej oraz majątku sieciowego. Na podstawie uzyskanych danych oraz przeprowadzonych wizji lokalnych wybrano obszar sieci spełniający założenia projektowe
  3. Zakończono procedurę zakupową urządzeń do pomiarów fazorów PMU prowadzone są badania których celem jest ocena możliwości wykorzystania techniki fazorowej do monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej.
  4. Jednostka badawcza w oparciu o dane dotyczące wybranego fragmentu sieci opracowuje model obserwowanego obszaru sieci.
  5. W wytypowanych lokalizacjach zainstalowano analizatory jakości energii elektrycznej za pomocą których wykonywane są długotrwałe pomiary zaburzeń w paśmie do 150 kHz. 

Postęp rzeczowy projektu – stan na 31.07.2019 r.:

  1. Dokonano wyboru fragmentu sieci dystrybucyjnej do celów eksperymentu pomiarowego, w której potwierdzono obecność źródła zaburzeń w paśmie 2 kHz do 150 kHz.
  2. Wytypowano liczniki i inne urządzenia potencjalnie wrażliwe na zakłócenia w paśmie do 150 kHz.
  3. Dokonano przeglądu dostępnych na rynku analizatorów jakości energii elektrycznej umożliwiających pomiar w paśmie do 150 kHz.
  4. Dokonano wyboru obszaru badań ze znaczącym udziałem źródeł energii małej mocy
  5. Przygotowano infrastrukturę pomiarowo – testową w oparciu o wydzieloną część systemu.
  6. Przeprowadzono postępowania dotyczące zakupu analizatorów jakości energii.

System for balancing power and quality monitoring of electricity supply from distributed sources and energy storage

A summary of the project:

The project consists of industrial research and experimental development works, which are planned in three stages. As part of the works of stages I and II, there will be developed measuring system for continuous monitoring of the quality of electricity supply - based on distributed measuring devices. Moreover, as part of stage III, the MoBiSys system will be developed, which task will be to balance energy capacity and monitor the quality indicators of electricity supply within the EO network.

Aim of the project: construction of a superior MoBiSys system, which includes continuous power and energy balancing as well as monitoring the quality of the quality of electricity supply within the distribution network of ENEA Operator.

Planned effects: the developement of the MoBiSys system is one of the essentials for the implementation of smart grids. As a result, EO will have an innovative tool that enables energy balancing in intervals (10-minute, 15-minute, hourly). Previously, it was possible to balance the volume for a weekly, decade or monthly period. The MoBiSys system will make it possible to regulate the entire transmission system according to the set functions, e.g. minimizing the cost of energy production.

Project value: PLN 6 079 451.73

EU contribution: PLN 2 629 619.54

Date of signing the contract: 30 November 2018

Progress of the project – as of 30 April 2021:

  1. As part of tasks 3 and 4, the data of the sources covered by the research area were aggregated (the data covers, among others, the amount of generated power) and information on atmospheric conditions from weather stations, the SCADA system, and weather services. The scope of the data covers the generation side - the type and power of the electricity source, its place in the power system, historical and current data on the produced energy as well as weather information. The extent of records also includes the receiving side (the recipient's place in the power system, types of installed devices, historical data on the energy consumed, historical data on the quality of electricity at the point of connection to the system). Above the information is used in the process of verification and optimization of forecast weather models, which in the form of a module are an element of the supervisory system. This data could also be used in the development of a renewable generation forecasting system demonstrator.
  2. As part of task 5, a pilot installation of a system for monitoring the quality of electricity supply and continuous balancing of power and energy introduced into the power system by distributed sources and electricity storage is being built.
  3. As part of the task, a functional procedure was also presented that allows for balancing power and energy, and an exemplary method of analyzing the operation of monitored energy sources and consumers was proposed. For the tests, actual measurement data obtained from energy quality analyzers installed at DES and RES connection points and electricity consumers are used.

Progress of the project – as of 31 January 2021

  1. As part of task 3, analyzes were continued, the purpose of which was to select the optimal places for the installation of analyzers concerning the distribution network topology, load type, number, and type of RES and conditions specific to a given network area. Moreover, analyzes were also continued regarding the selection of points/facilities/consumers  in terms of the possibility of conducting screening measurements with the use of electricity quality analyzers.,
  2. The aim of the works under task 4 was, inter alia, to present a description of the current and historical grid parameters (power, energy), weather, and prognostic parameters for the selected power plants. Remote two-way access to the analyzers was implemented, enabling the preview of current measurements and remote reconfiguration while maintaining the safety standards of the distribution network operator. The scope of this task was to present issues regarding the concept and functional assumptions for the system of forecasting energy generation from renewable sources were presented, the conditions necessary for the construction of forecasting models were described, the structures of neural networks were analyzed in terms of prediction of weather conditions and energy production from dispersed sources (wind and solar). Mentioned above analyzes were the basis for building forecasting models that will be implemented in the target „MoBiSys system”.
  3. Furthermore, an original application was developed to demonstrate an exemplary method of operation of the RES energy generation forecasting module and its functionality.
  4. The task 5 involves a developed concept of a system for monitoring the quality of electricity supply and the continuous balancing of power and energy introduced by RES and energy storage.

Progress of the project – as of 31 October 2020

1. The purpose of the analyzes carried out under task 3 was to select the optimal places for the installation of analyzers concerning the network topology, load type, number and type of RES, and conditions specific to a given area of the network. For selected locations, an inventory was also carried out of the technical and measurement equipment of aggregated energy sources/storage units included in the virtual power plant, which is the basis for the operation of the power and energy balancing system and the superior system for monitoring energy quality indicators.

2. Besides, the purpose of the analyzes carried out under task 3 was to select points/facilities/consumers in terms of the possibility of conducting screening measurements with the use of electricity quality analyzers.

3. The aim of the works carried out under task 4 was to select a research area containing power plants varied in terms of installed power, location and field conditions, and energy production technology. Based on the prepared applet, the distribution of RES generating units in ENEA Operator is presented graphically, broken down by type of Primary energy (PE). Based on analyzes of the areas of concentration of sources and data on sources connected to individual main supply points, research areas were selected containing power plants varying in terms of installed power, location and field conditions, and energy production technology.

 

Progress of the project - as of 31 July 2020:

  1. A survey was developed, the results of which will allow assessing the usefulness of individual locations, selected initially based on data from measurement and billing databases
  2. Based on survey data for selected, optimal locations of electricity quality analyzers, inventory work was carried out to obtain information necessary for the virtual power plant system
  3. Based on data from Geographic Information System (GIS) and the results of surveys, a map of potential research areas was developed (types of generating units, capacities, etc.). For selected areas, a more detailed analysis is carried out, including the acquisition of technical data such as the type and model of a generating unit, location, installed capacity, historical data helpful in the development of forecasts (power, energy), etc., as well as location-specific data influencing generation such as weather parameters, wake effect, etc.

Progress of the project - as of 31 January 2020

  1. Comprehensive research on the quality of electricity supply in the 2 - 150 kHz band has been completed.
  2. The research on the possibility of using phasor technique in monitoring the quality of electricity and the construction of the measuring and testing infrastructure at selected points of the DSO power network were completed.
  3. Work began on developing the concept of a system for monitoring the quality of electricity supply and continuous balancing of power and energy introduced into the power system by dispersed sources and accumulators of electricity, and developing the concept of a superior system designed for the integration and processing of measurement data.
  4. Work began on the development of concepts and functional assumptions for the system of forecasting energy generation from renewable sources.

Progress of the project - as of 31 October 2019

  1. Based on a laboratory stand (consisting of a disturbing signal generator in the band up to 150 kHz) tests are carried out in terms of immunity and interference emission to the network.
  2. In order to identify potential locations, data from the IT systems of measurement information departments and network assets were used. On the basis of the data obtained and the site visits carried out, a network area that meets the project assumptions was selected.
  3. The purchasing procedure for PMU phasor measurement devices has been completed. The research is being conducted to assess the possibility of using phasor technology to monitor the quality of electricity supply.
  4. The research unit develops a model of the observed network area, based on data on a selected fragment of the network.
  5. Electricity quality analyzers were installed in selected locations, with the help of which long-term measurements of disturbances in the band up to 150 kHz are performed.

Progress of the project - as of  31 July 2019:

1. A fragment of the experimental distribution network of measurements was selected in which, the presence of related errors (in the 2 kHz to 150 kHz band) was confirmed.

2. Meters and other devices potentially sensitive to interference in the band up to 150 kHz have been selected.

3. The market of energy quality analyzers allowing measurement in the band up to 150 kHz has been reviewed.

4. Scientific research area was selected with a significant share of low-power energy sources.

5. The measuring and testing infrastructure was prepared - based on specific part of the system.

6. Proceedings concerning the purchase of energy quality analyzers has been carried out.

Informacja

Witaj, korzystasz z przeglądarki ( bądź ustawień wyświetlania) w wersji niższej niż Internet Explorer 11. Z tego powodu strona może wyświetlać się niepoprawnie. Proponujemy wyświetlanie strony w przeglądarkach Mozilla Firefox oraz Chrome.