Slimme woningen & power quality SmartgridNL 4 juni 2013 Hoofddorp

Transcriptie

1 Slimme woningen & power quality SmartgridNL 4 juni 2013 Hoofddorp Ron Visser Movares Energy Contactgegevens: Ron.Visser@movares.nl, ,

2 Slimme woningen & power quality Kenmerken van een slimme woning? Functionaliteit slimme woning Wat is power quality? Invloed van de slimme woning op de power quality

3 Kenmerken van een slimme woning? Autonoom gedurende een storingssituatie off grid. In Nederland geen noodzaak maar Nice to have ivm zeer hoge beschikbaarheid; Duurzame productie zoals PV, wind of Hre-ketel; Met een minimum aan comfortverlies voor de bewoners interoperabel met de Netbeheerder, Producent/leverancier en locale community (PV). M.a.w DMR, wassen als het waait, koelen als het kan; Maakt onderscheid tussen werkelijk groene energie en commodity; (realtime én op dagbasis) Waarom? : energietransitie naar duurzaam, meebewegen. DMR op verzoek van Netbeheerder bij (tijdelijke) congestie

4 Functionaliteit slimme woning DMR: kunnen meebewegen met grillige energieproductie als energietransitie serieuze vormen aanneemt; EV, kunnen kiezen tussen auto laden of wassen en drogen tijdens piekmomenten Onderdeel van toekomstig energiecontract; Energieleverancier kan programmaverantwoordelijkheid beter uitvoeren. Leverancier van flexibiliteit.

5 Wat is power quality? In de wandelgangen ook bekend als spanningskwaliteit of kwaliteit van elektriciteit. De kwaliteit (power quality) moet voldoende zijn om problemen bij aangesloten klanten en/of in het net te voorkomen. Binnen PQM worden vijf spanningsverschijnselen beschouwd: o Langzame spanningsvariatie o Snelle spanningsvariatie o Spanningsasymmetrie o Harmonische vervorming o Spanningsdips

6 Wat is power quality? Stoorbron-slachtoffer Mate van vervuiling door stoorbron: vervorming/afwijking stroom Mate van hinder bij slachtoffer: vervorming/afwijking netspanning (focus PQM) Stroorbron (klant/apparaat 1) Koppelweg Netstroom Netimpedantie Netspanning Slachtoffer (klant/apparaat 2)

7 Praktijkvoorbeeld uitgelicht: o o Power quality verschijnselen Langzame spanningsvariatie Effect van bewolking op PV-productie en netspanning in een laagspanningsnet. Nu beperkt, maar wat brengt de toekomst?

8 Praktijkvoorbeeld uitgelicht: o o Power quality verschijnselen Snelle spanningsvariatie Effect van bewolking op PV-productie en netspanning in een laagspanningsnet. Nu beperkt, maar wat brengt de toekomst? Pv systeem 1320Wp

9 Power quality verschijnselen Harmonische spanningsvervorming 50Hz grondgolf 50Hz grondgolf met 3 e harmonische, 150 Hz Totaal = 50Hz + 150Hz

10 Power quality verschijnselen Harmonische spanningsvervorming THD spanning 2,1 % THD spanning 18 % netimpedantie Hoe verder van de bron, hoe hoger de spanningsvervorming. Niet lineaire belasting, veroorzaakt hogere harmonische stromen

11 Praktijkvoorbeeld: 1. Diepe dips t.g.v. kapottrekken MS-kabel, schakelen op aarding etc. veroorzaakt hinder bij klanten 2. UPS- klant registreert dips Power quality verschijnselen Spanningsdips

12 Concept: 1. In de meterkast accu s 2,4kWh met pure sinewave inverter 1500Watt, 3000 Watt piek; 2. Omschakeling via U< detectie. Power quality verschijnselen In de slimme woning 3. Omschakelen hoofdstroom tussen Net en Inverter met onderling vergrendelde signaalrelais. 4. Normale situatie zijn relais onbekrachtigd. 5. Omschakelen van Net naar Inverter circa 40ms 6. Deze dip geeft géén probleem voor modem/router, interactieve TV, CD-speler etc

13 Lessons learned Concept: 1. Proefondervindelijk is vastgesteld dat onderbreking < 100ms voor veel apparaten geen probleem is ; 1. Kritische apparaten zoals modems voorzien van grotere condensatoren óf back-up batterij; 2. Hybride-inverter met interface belangrijke schakel in dit concept, momenteel commercieel verkrijgbaar en veel toegepast in VS. 3. Spanningskwaliteit inverter veel beter dan net (audio freaks weten dit al jaren) 4. Door toepassing van Accu s wordt (gedeeltelijk) DC-net voor de hand liggend. Logische spanning lijkt 48 Volt. 5. Kleine PV-inverters zonder trafo injecteren met name bij lage vermogens (20%) veel harmonischen. Deze worden echter opgenomen door apparatuur

14 Opslag Accu s zijn geschikt om met name in een off-grid situatie de productie van PV te bufferen; In de netgekoppelde situatie draagt een accu bij aan een gelijkmatigere en stuurbare productie. Boilers zijn geschikt voor het opslaan van overschotten zowel off- als on grid. De ohmse belasting kan harmonische stromen opnemen gedurende de nacht. Zowel Accu s als boilers zijn geschikt voor DMR. De vraag is of opslag op microniveau gaat of moet plaatsvinden.

15 Power quality verschijnselen Harmonische spanningsvervorming THD is in de nacht hoger dan overdag. Dit komt door de lage belasting van het net

16 Kansen slimme woning Concept: Accu of boiler kijkt naar onbalans/ noodstroom TenneT Woning kijkt naar signaal netbeheerder. Momenteel : tarievenstelsel biedt enerzijds géén prijsvoordelen voor consument anderzijds is er de Salderingsregeling Mogelijk in de toekomst: gelijktijdig schakelen en veelvuldig schakelen beïnvloed powerquality

17 Dank voor uw aandacht! Vragen?? En discussie!