Godina izdanja: 2019
ISBN: 978-86-7466-787-3
Autor: Domaći
Oblast: Elektroenergetika
Jezik: Srpski

Distribuirani izvori i sistemi za distribuciju električne energije

Izdavač: Akademska misao, Beograd
Autor: Vladica Mijailović
Povez: tvrd
Broj strana: XVI + 376
Ilustrovano.
Odlično očuvana.

Knjiga koja se stavlja na raspolaganje čitaocima je bitno izmenjena i proširena verzija udžbenika iz 2011. godine od istog autora. Napisana je sa namerom da se problematika eksploatacije distribuiranih izvora izloži na jasan i objektivan način, iznošenjem i pozitivnih i negativnih činjenica, uz obuhvatanje trenutnog stanja i savremenih tehnoloških trendova, sa dovoljno stručnih i naučnih detalja.

U prvom, uvodnom, Poglavlju navedene su definicije distribuiranih izvora, prednosti i nedostaci primene i osnovni uslovi za priključenje distribuiranih resursa na mrežu. Značajan deo ovog poglavlja posvećen je praktičnim iskustvima korisnika kada su u pitanju promene koje se događaju u distributivnom sistemu nakon priključenja distribuiranih izvora (iskustva iz Nemačke, Španije i Japana). Takođe, objašnjeni su pojmovi mikromreža, pametna mreža (smart grid) i virtuelna elektrana.

Drugo Poglavlje je posvećeno dobijanju električne energije korišćenjem fotonaponskih (FN) sistema. Nakon navođenja osnovnih fizičkih pojmova i veličina koje karakterišu Sunčevo zračenje, izloženi su modeli FN-ćelija, modula i nizova i radne karakteristike FN-sistema. Pokazano je koji uslovi moraju biti ispunjeni da bi se izvršilo njihovo priključenje na distributivnu mrežu i kako se vrši uzemljavanje. Takođe, navedene su glavne osobine prekostrujne zaštite modula i izvođenje zaštite od atmosferskih prenapona, u zavisnosti od mesta montaže FN-sistema.

Problematika vezana za male hidroelektrane je obrađena u trećem Poglavlju. Navedene su osnovne tehnološke celine i opisani tipovi realizovanih `klasičnih` malih HE. Radi izvođenja izraza za korisnu snagu male elektrane na nekom vodotoku, obrađeni su osnovni pojmovi hidrotehnike i obuhvatanje gubitaka u cevovodima datih karakteristika. Navedene su metode za merenje protoka i za merenje pada. Izložene su osnovne karakteristike i tipovi hidrauličkih turbina, sa posebnim naglaskom gde se koje turbine koriste, u smislu postizanja najvišeg stepena iskorišćenja, sprezanje turbine i generatora i načine regulacije turbina. Takođe, obrađeni su tipovi generatora i sistemi za kontrolu, zaštitu i merenje u malim HE. Na kraju, kao najnovije tehnološko dostignuće, izložene su osnove korišćenja kinetičkih turbina za izgradnju malih HE bez brane.

Četvrto Poglavlje obrađuje principe konverzije energije vetra u električnu energiju. Obrađene su komponente vetroelektrane i navedena je njihova klasifikacija, prema tipu upotrebljene turbine. Pokazano je kako se računa korisna snaga vetroelektrane i kako se procenjuje količina proizvedene električne energije, kao i kako se vrši kontrola snage vetroturbina. Objašnjeno je kako se vetroelektrane priključuju na mrežu, kako se vrši njihovo uzemljavanje, kako se realizuje gromobranska zaštita i koje vrste relejne zaštite se koriste. Na kraju su dati podaci iz velikih kompanija koji se odnose na praksu održavanja vetroelektrana, pouzdanost i ekonomičnost pogona.

Praktični aspekti realizacije kogeneracionih postrojenja izloženi su u petom Poglavlju. Navedena je klasifikacija ovih postrojenja prema snazi i prikazane su šeme realizovanih sistema, zavisno od namene. Objašnjena je upotreba motora sa unutrašnjim sagorevanjem, Stirlingovih motora i mikroturbina i princip vezivanja kogeneracionih postrojenja i potrošača.

Dobijanje električne energije u gorivnim ćelijama je opisano u šestom Poglavlju. Objašnjeni su princip rada i formiranje paketa gorivnih ćelija. Navedene su najvažnije karakteristike najčešće korišćenih tipova gorivnih ćelija i načini njihovog vezivanja na mrežu ili korišćenja kao nezavisnih izvora. Na kraju, pokazani su načini dobijanja vodonika koji se koristi za rad gorivnih ćelija.

U sedmom Poglavlju su obrađeni sistemi za akumuliranje energije. Nakon navođenja parametara ovih sistema, izloženi su klasifikacija i principi rada mehaničkih, elektrohemijskih, hemijskih i električnih sistema za akumuliranje energije. Pomenuta klasifikacija obuhvata i `konvencionalne` i `napredne` načine akumuliranja.

Proračun struja kvara u mrežama sa priključenim distribuiranim generatorima prikazan je u osmom Poglavlju. Navedeni su modeli četiri tipa indukcionih generatora i sinhronog generatora u malim elektranama, za slučaj simetričnog i za slučaj nesimetričnih kvarova. Pokazano je kako se uzima u obzir sprega namotaja i način uzemljenja neutralne tačke generatora i energetskog transformatora, uticaj napojne mreže, uz obuhvatanje aktivne otpornosti elemenata i uz njihovo zanemarivanje.

Postupci regulacije napona u mrežama sa priključenim distribuiranim generatorima (DG) izloženi su u devetom Poglavlju. Navedeni su dosadašnja praksa i trendovi u datoj oblasti i pokazano je kako se obuhvata uticaj DG-a na vrednost napona. Zatim je objašnjeno kako se određuje maksimalna snaga generatora koja se može priključiti u datoj tački, uz uvažavanje postavljenih ograničenja, i kako se vrši kontrola napona u distributivnim sistemima. Pokazani su postupak proračuna pada napona na izvodu na kome je priključen jedan DG-a, kako se snižavaju prenaponi koji su posledica priključenja DG-a i kako se regulacija napona vrši u Japanu. Na kraju su izloženi principi dinamičke kontrole, evropska praksa i koncept `inteligentnih čvorova` i uticaj DG-a na visinu gubitaka.

Problemi koji se mogu javiti u radu uređaja relejne zaštite nakon priključenja distribuiranih generatora razmatrani su u desetom Poglavlju. Obrađeni su primeri skraćenja dosega releja, problem selektivnosti, gubitak koordinacije između uklopki i osigurača i poremećaj u radu sistema automatskog ponovnog uključenja. Takođe, analizirani su slučajevi ulaska u neplanski ostrvski rad i povezivanje delova mreže koji nisu u sinhronizmu.

Realizacija relejne zaštite distribuiranih generatora prikazana je u jedanaestom Poglavlju. Objašnjeno je kako se štite pojedinačne jedinice u ostrvskom radu i kako se štiti više distribuiranih generatora koji su u paralelnom radu sa sistemom. Kada je u pitanju zaštita DG-a priključenih na distributivnu mrežu, posebna pažnja je posvećena svetskoj praksi i pravcima razvoja. Konstatovano je da postoje dve strategije, pri čemu su u okviru svake izložene mere i postupci koje se primenjuju u velikim elektroprivrednim kompanijama.

Dvanaesto Poglavlje se bavi uticajem distribuiranih generatora na kvalitet električne energije. Opisani su osnovni tipovi poremećaja koji utiču na kvalitet električne energije i mere za njegovo poboljšanje. Analizirani su uslovi za nastanak rezonanse i ferorezonanse. Pozitivni efekti integracije distribuiranih generatora na kvalitet električne energije prikazani su na nekoliko tipičnih slučajeva, zavisno od namene male elektrane. Na kraju, izloženi su zahtevi koji se moraju ispuniti da bi integracija DG-a bila tehnički korektna.

Pretposlednje poglavlje je posvećeno rešenjima koja su tehnički apsolutno izvodljiva, ali su, za sada, ekstremno skupa. Objašnjeni su koncepti `pametne mreže`, `virtuelne elektrane` i `mikromreže`. Analiziran je značaj automatizacije distributivne mreže i izloženi su standardni test sistemi srednjenaponske i niskonaponske distributivne mreže, na kojima se vrši provera predloženih rešenja. Takođe, navedena su četiri modela potrošnje, koji se koriste u procesu planiranja.

Četrnaesto poglavlje se bavi izborom načina uzemljenja u mrežama sa priključenim distribuiranim generatorima. Analizirane su karakteristike pojedinih sprega energetskih transformatora kojima se DG vezuje na mrežu i najčešći načini uzemljenja u distributivnim mrežama.

(K-173)