Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

| 1MEEI Kft. | Budapest MEEI a TÜV Rheinland Csoport tagja Megújuló Energia Biztonságosan Az inverterek biztonságtechnikai kérdései Energy Summit Hungary.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "| 1MEEI Kft. | Budapest MEEI a TÜV Rheinland Csoport tagja Megújuló Energia Biztonságosan Az inverterek biztonságtechnikai kérdései Energy Summit Hungary."— Előadás másolata:

1 | 1MEEI Kft. | Budapest MEEI a TÜV Rheinland Csoport tagja Megújuló Energia Biztonságosan Az inverterek biztonságtechnikai kérdései Energy Summit Hungary Budapest, 08. Október, Szentpály W. Miklós Vizsgálómérnök Projekt menedzser

2 | 2MEEI Kft. | Budapest A megújuló energiák az EU-ban és Magyarországon Az Európai Parlament és a Tanács 2009/28/EK irányelve Célok az EU-ban (2020-ig) 20% kötelező összarány a megújuló energiákban 10% a közlekedésben - húzó ágazat lehet a gazdaságokban Nemzeti célkitűzések a 20%-os arány tekintetében, méltányosan, a helyi adottságok figyelembe vételével 10% a közlekedésben, kötelezően, minden tagállamban Magyarország 4,3% (2005) 13% (2020), zöldáram vállalás 3,6% (2010) Párhuzamos megfontolások - fenntartható energia politika - húzó ágazat lehet a gazdaságban / foglalkoztatottság - Környezetvédelem - üvegházhatású gáz kibocsátás csökkentése (kiotói egyezmény)

3 | 3MEEI Kft. | Budapest A megújuló energiák felhasználásának folyamata „mindenütt” inverterek Megújuló (környezetbarát) energia forrás: (Víz) Szél generátor – változó feszültség, frekvencia Nap napelem – változó (U, I, P) egyenáram Biomassza váltakozó áram generátor Tüzelőanyag cella változó egyenáram (U, I, P) A keletkező energiát legtöbb esetben villamos energia formájában szállítjuk, osztjuk szét és használjuk fel: 50 Hz-es európai hálózat. Energia forrás >> átalakító >> 1/3 fázisú váltakozó áramú villamos energia Átalakító (villamos energia): Egyenáram >> inverter >> váltakozó áram

4 | 4MEEI Kft. | Budapest Új eszközök – új kockázatok Az inverterek felépítése és funkcióik = = ~ = = = PV (Photo voltaic - napelem) panelek: 12 – 1500V DC / DC konv. Fix fesz. DC / AC konv V / 50 (60) Hz 3 fázis µP Hálózat 230V / 50 Hz Követelmények:  Biztonság (hagyományos kockázatok – áramütés, tűz stb.)  Hálózat: új kockázatok (áramütés a hálózat leállása után) Hálózati/szolgáltatói követelmények:  Hálózati jellemzők (áramminőség)  Sziget üzem megelőzése Inverter transzformátor

5 | 5MEEI Kft. | Budapest A biztonsági kockázatok, minőségi, biztonsági elvárások: fogyasztó – hálózat védelme A PV és más inverterek reményeink szerint nagy számban jelennek meg a háztartásokban is Hagyományos kockázatok életben és vagyoni, háztartáson belül (áramütés, tűz, sérülés, elektromos berendezések károsodása stb.) Kiküszöbölése a (PV) inverterekre szabott biztonságtechnikai szabvány Új kockázatok a hálózati üzem miatt - Áramütés a háztartáson kívül (nem kívánt „sziget üzem”), a szolgáltató felé - Egyéb felkapcsolódási kockázatok - Processzoros vezérlés - sw Szolgáltatói elvárások, áramminőség - harmonikus tartalom (áramtorzítás) - flikker zaj (villogás) - frekvencia követés, teljesítmény tényező - túlfeszültség, alacsony feszültség, frekvencia kezelése - nem kívánt sziget üzem elkerülése EMC elvárások (elektromágneses zavarkeltés és érzékenység) - zajsugárzás - zaj immunitás Általános Megbízhatóság, jó hatásfok

6 | 6MEEI Kft. | Budapest Az inverterek biztonságát szabványok szabályozzák: prIEC ;-2 / prEN ;-2 – változnak, fejlődnek Általános - „hagyományos” - biztonsági szemlélettel: -1, PV inverterekhez -2, PV inverterek akkumulátor töltővel Érvényességi kör: 1500V DC (PV panelek bemeneti feszültség) 1000V AC (Hálózat, kimeneti feszültség) Kizárva: szél és egyéb forgó gépek? (később várhatóan integrálni fogják….) ….szigetelés ellenőrzés, kúszóáram utak, légközök, IP védettség, földelés, kritikus alkatrészek stb.…. A szabvány e része a „hagyományos” biztonsági kérdéseket tárgyalja, de hogyan kezeli a mikroprocesszorok témakörét?

7 | 7MEEI Kft. | Budapest A mikrokontroller „néhány” feladata…:  A PV panelek feszültségének, áramának mérése  Az első DC/DC konverter vezérlése a maximális kivehető teljesítmény érdekében (Maximum Power Point Tracking - MPPT)  A hálózati feszültség, áram mérése (3 fázis)  A második konverter – inverter - DC/AC vezérlése  A hálózati frekvencia folyamatos mérése  A hálózati csatlakozás felügyelete - nem kívánt sziget üzem elkerülése - anti islanding  A kimeneti áram teljesítményfaktorának és harmonikus tartalmának (THD) kontrollja  A kimeneti áram egyenáram tartalmának az ellenőrzése (DC injection)  A „lágy indítás” vezérlése  Sziget üzem miatti leállás utáni újraindítás  …stb  …stb. Egy sereg összetett REAL TIME (valós idejű) feladat…. A program (firmware) fejlesztők minden feladatot meg kell oldjanak magas megbízhatósággal – a tesztelő szervezeteknek kell (test report - TR) ellenőrizni a sw biztonság kielégítő szintjét… (IEC 60730)

8 | 8MEEI Kft. | Budapest prIEC ;-2 / prEN ;-2 Az új biztonsági követelmények: Annex B (kötelező) Ha a rendszer processzor vezérelt: az Annex B (prIEC ) kötelező melléklet hivatkozik az IEC Annex H szabványra: „B.1 Software Or Firmware That Perform Safety Critical Functions”…Protective Controls employing software or firmware to perform their function (s), shall be so constructed that they comply with IEC 60730–1 Annex H to address the risks identified in B2.1. …. B.2.1 Risk Analysis… …i) The software must detect a hardware or software malfunction and place the device in a safe state as indicated per the “Risks Addressed State” definition.” >> Hw/sw biztonsági – megbízhatósági vizsgálatok IEC Annex H (100 old.): hw/sw követelmények: E:\My_Presentation\60730_sample.doc E:\My_Presentation\60730_sample.doc

9 | 9MEEI Kft. | Budapest Hogyan tudjuk ellenőrizni és megoldani ezeket a feladatokat?  Kockázat menedzselés ellenőrzése  Hardware kiértékelés  Flowchart ellenőrzés, a kockázat kezelés és az inverter funkciói alapján  Forrás kód ellenőrzés  A firmware beazonosítása (a forrás kód és a beégetett firmware beazonosítása)  A fejlesztési eljárás és dokumentáció ellenőrzése  Milano, április, konferencia a sw biztonságról

10 | 10MEEI Kft. | Budapest Hálózati - áramminőségi követelmények IEC 61727: PV inverterek szolgáltatói interfész jellemzői -1/3 fázisú PV inverterekre -Flicker(villogás) -Felharmonikus tartalom (a szinusz „torzítása”) -Teljesítménytényező Fenti pontokban leírt specifikációtól eltérő esetekben az eszköznek le kell kacsolódni a rendszerről -Fesz. szabályozást az inverter nem végez, csak védelmi beavatkozást -Flicker (16A áram alatt: IEC , 16A áram felett: IEC ) -Szinkronjárás a hálózattal, a frekvencia határok között

11 | 11MEEI Kft. | Budapest Hálózati - áramminőségi követelmények IEC PV: inverterek szolgáltatói interfész jellemzői -Felharmonikus tartalom < 5%

12 | 12MEEI Kft. | Budapest Hálózati - áramminőségi követelmények IEC 61727: PV inverterek szolgáltatói interfész jellemzői Teljesítménytényező - 0,9 - Pki > 50%Pn (általában kényelmesen teljesül) Hálózati feszültségkiesés - Leállás elvárt időn belül Túlfeszültség/feszültségcsökkenés/frekvencia Nem kívánt sziget üzem elkerülése

13 | 13MEEI Kft. | Budapest Hálózati - áramminőségi követelmények IEC 61727: PV inverterek szolgáltatói interfész jellemzői Magas / alacsony frekvencia + / - 1 Hz >> trip, 0,2 sec – en belül Késleltetés oka a folyamatos üzem, rövid idejű zavarok átlépése Sziget üzem elleni védelem A PV rendszernek meg kell szüntetnie a betáplálást a hálózat kiesése esetén 2s-on belül.* A hálózat visszatérése 20s – 5min, helyi viszonyok szerint

14 | 14MEEI Kft. | Budapest Hogyan mérjük? IEC 62116:2008PV inverterek nem kívánt szigetüzem elkerülési képességének mérése (1/3 fázis)

15 | 15MEEI Kft. | Budapest Hogyan mérjük? IEC 62116:2008PV inverterek nem kívánt szigetüzem elkerülési képességének mérése (1-3 f) - 3 különböző teljesítménynél: 33% 66% 100% - minden teljesítménynél +/- 5 irányban, 1-1 ponton, 1 %-ra reaktív elemekkel elhangolva -Túlfeszültségen -Alacsonyfeszültségen -Magas frekvencián -Alacsony frekvencián

16 | 16MEEI Kft. | Budapest Egyeztetés az áramszolgáltatókkal az inverterek hálózatra kapcsolásáról , TÜV Rheinland MEEI - ELMÜ - EON - DÉMÁSZ szakembereivel A TÜV MEEI vállalta: folyamatos szakmai kapcsolat, tájékoztatás a szabványváltozásokról Szolgáltatói követelmények: prIEC ;-2, IEC 61727, IEC EMC szabványok alapján - lokális követelményekkel kiegészítve tanúsítvány nélküli - hiányos tanúsítványokkal - megfelelő tanúsítványokkal - nagy teljesítményű inverterek - egyéb speciális esetek kezelése, eljárás rendje: szolgáltatók – TÜV Rheinland MEEI

17 | 17MEEI Kft. | Budapest Hogyan mérjük IEC 62116:2008PV inverterek nem kívánt szigetüzem elkerülési képességének mérése TÜV Rheinland MEEI laboratóriumban, Budapest - Biztonságtechnikai - Hálózat üzemi - Hatásfok Együttműködés egyetemek tanszékeivel  >1000 kW-ig 1/3 fázis 4 kW PV inverter


Letölteni ppt "| 1MEEI Kft. | Budapest MEEI a TÜV Rheinland Csoport tagja Megújuló Energia Biztonságosan Az inverterek biztonságtechnikai kérdései Energy Summit Hungary."

Hasonló előadás


Google Hirdetések