CENTRALE DI STORAGE DA 110 MW POTENZA INSTALLATA SU LINEA A 380 kV-PROBLEMATICHE ?

[isolasplendente]

IDEA DI UN PROGETTO DI MEGA STORAGE SU ALTA TENSIONE
PROBLEMATICHE ?
Qualcuno se la sente di dare un apporto ?
inizio io a dare un input
SEZIONE AT
STAZIONE AT
Linea entra/esci e sezionatore di sorpasso per evitare apertura anello a 380 kV
schema a forchetta semplice .
Trafo da 140 MVA
20/400 kV d/Y neutro a terra
SEZIONE MT
alimentazione a doppia sbarra con traslazione tra gruppo raddrizzatore e gruppo inverter senza congiuntore tramite trafo per ogni sezione
n°55 sezioni CC/AC indipendenti con inserimento a gradini per la presa carica nei 2 sensi .( doppio trafo da 1250 kVA in parallelo rigido 20/0,4 kV vcc%= 6 coll. d/Y
SEZIONE BT
............

[atomax]

Hai già trovato una scheda tecnica o comunque una specifica relativa ad un trasformatore AAT-MT di quella portata?

[isolasplendente]

Si anche se siamo ai limiti per il rapporto ,forse il problema puo' essere il raffreddamento del nucleo per le correnti parassite delle armoniche che passano dagli inverter

[atomax]

Si tratta di autotrasformatore o trasformatore?
Chi è il costruttore?
Per le armoniche si usano trafo MT-BT a secondari multipli. Si realizzano sistemi miultifase e il contenuto armonico scende drasticamente.

[isolasplendente]

SI CON IL PRIMARIO A TRIANGOLO DI UN MT/BT VA BENE MA IO COL TRAFO PRINCIPALE HO LA MT E LA AAT , SICCOME IL NEUTRO SUL 380 kV VA SEMPRE A TERRA CON I CENTRI STELLA IN BT DEI TR DELLE VARIE SEZIONI NON SO SE CI POTREBBERO ESSERE PROBLEMI , MA COMUNQUE E' RISOLVIBILE , E' LA SEZIONE BT CON LE SEZIONI STORAGE CHE LA VEDO OSTICA ....MOLTO.
E' UN TR IL RAPPORTO E' MAGGIORE DI 4 QUINDI L'ATR E' FUORI GIOCO .

[isolasplendente]

Il problema invece e' la sezione bt secondo me , specialmente la cc , .........ad esempio :
1)fare una distribuzione ad anello dove si affacciano le batterie oppure una alimentazione diretta ( ad antenna ) per ogni sezione
2)gestire le correnti ramo x ramo ad antenna o fare una specie di smart grid ad anello con l' esclusione delle sezioni batteria gia' full ?
3) una polarita' a terra per tutto il complesso o fare 55 sistemi isolati dove mettere una protezione di terra batteria dedicata ?
....questi i primi problemi che mi vengono in mente .....

[atomax]

Gestirei la parte BT come sistema isolato da terra, anche perché sei obbligato, avendo molti secondari dei trafo a triangolo.
Per la sezione di conversione bidirezionale e storage, non sarà una passeggiata. Ma il costo??!?
Toglimi una curiosità, ma lo fai
per una tesi o cosa?

[isolasplendente]

Atomax , diciamo che e' un idea che mi gira per la testa da un po' e diciamo che la parte aat e mt non mi da' nessun problema tecnico , e' la parte storage in genere che non sono molto ferrato e cercavo nel forum un po' di .....conforto tecnico .
La gestione degli anelli in continua e' una cosa ma farlo con batterie di storage da ottimizzare e' una bella sfida .
La parte bt in cc se lo faccio ad anello nel momento piu' sfavorevole ( batterie low energy ) sai che correnti girano nell'anello ? Migliaia di ampere in cc , un guasto come lo estingui ? Gli interruttori in cc devono essere stellari .come architettura e' semplice ma la gestione in caso di guasto ?come si elimina se lo hai in alcuni punti cruciali delle sbarre ? Quindi opterei x una alimentazione in antenna . Quindi 55 moduli indipendenti in cc e in bt .l'accoppiamento lo farei su una sbarra comune mt dove poi ci sono le partenze x l'entrata in mt al trafo principale .

[atomax]

Anch'io deriverei ogni sezione bt (storage+convertitore) in antenna.
Per le protezioni conviene usare dei fusibili e poi dei sezionatori in bt. Per le correnti in gioco su ciascuna sezione bisogna vedere a che tensione di accumulo si lavora. Per quelle potenze si va dai 650 ai 900 VDC.
Immagino che la sezione storage con accumulatori e BMS li acquisti già pronti, vero?

[isolasplendente]

Si la sezione storage e l'elettronica di potenza li devo x forza acquistare già pronti perchè lo sposalizio tra raddrizzatore e batteria risulterebbe molto oneroso come tempi e come esercizio successivo.
in verità x evitare di prendere trafo da costruire su specifica la tensione in cc dovrà essere vicina ai 400 perchè in ca in entrata per gli elevatori intermedi 20000/400 che invece acquisterei in linea commerciale .
le protezioni sto facendo delle considerazioni a parte.

[atomax]

Per la sezione di accumulo e quadri di sezionamento DC ci sono sistemi già pronti in container. Non so se hai già dato un' occhiata ai sistemi con accumulatorio al sodio-nichel. Alcuni produttori, ad empio fiamm, commercializza sistemi che integrano anche la parte di conversione ac. Comunque io mi interfaccerei direttamente con il produttore con la consapevolezza che i trasformatori intermedi potrebbero essere dotato di doppio avvolgimento secondario d+y per la riduzione di 5a e 7a armonica sul sitema. Ovvio che il sistema di conversione dovrà essere equipaggiato con d c bus adeguato e convertitori a 12 impulsi. Il progetto non è una passeggiata e dovrai sicuramente collaborare con aziende specializzate che sapranno sviluppare il prodotto più adeguato. . 110 MW sono tanti e gestire il sistema diventa un' impresa grossa, ma non impossibile.
Per iniziare senti la fiamm e fatti mandare info dettagliate sul prodotto energy spring 164 o 324.
Poi senti altri e piano piano ti apri la strada. Per la parte in alternata (dai trafo in poi) problemi non ne hai!
Saluti

[isolasplendente]

certo atomax,
il mio scopo era appunto quello nell'inserire questa discussione nel forum , perchè sicuramente a vario titolo qui sono sicuro che nei sistemi storage ci stanno persone esperte molto piu' preparate di me .
io opero nell'AAT e nel grosso idroelettrico quindi la mia competenza modesta arriva fino all'ingresso dello storage dopo la cosa mi sfugge di mano.
Comunque caro Atomax questo è un progetto che sto portando avanti e ho già alcune persone che ci credono ( finanziariamente ) sto mettendo insieme un pool di tecnici di prim'ordine sia dal punto di vista tecnico progettistico che dal punto di vista costruzione e esercizio impianto , compreso chi poi avra' rapporti con la borsa dell'energia ; ( 110 MW SU UNA DIRETTRICE DI RIACCENSIONE A 380 kV TI ASSICURO CHE FA' UN BEL RUMORE ).
SE TROVO UN METODO ANCHE DI REGOLARE IL REATTIVO FACCIO BINGO ............)

[atomax]

Con i convertitori statici non avrai problemi sull'erogazione di energia reattiva. Rimarrà solo trovare la migliore strategia di controllo per la regolazione della potenza reattiva, magari legata alla frequenza di rete.
Purtroppo sullo storage di alta potenza non ho esperienza, mi sono fermato ad impianti un ordine di grandezza inferiori (in isola), quindi bisogna aspettare la risposta di qualcuno che ha più esperienza.
Intanto ti faccio un in bocca al lupo per questo bel progetto e se andrà a buon fine avrò sicuramente modo di sentirne parlare...
Saluti

[isolasplendente]

Si certamente un problema sarà la regolazione dei convertitori statici e magari i limiti di erogazione di ognuno PIU' CHE LA FREQUENZA DI RETE credo che sia sulla regolazione primaria della tensione ma quello ce lo richiederà il gestore della rete ; sul sistema a isola io ho previsto comunque un back up con un FV ( 2 MW ) che continuamente sarà in erogazione sullo storage ( considera che la zona è del centro sud );quindi inseriamo anche un ulteriore iniezione di energia e di sperimentaziione sulla regolazione in cc/cc ;
in isola la tua esperienza su che potenze si è attestato ?

[atomax]

Spesso l' immisione di potenze attive rilevanti provoca uno shift di frequenza della rete verso valori più elevati, dunque potrebbe essere necessario immettere anche reattiva per la compensazione. Comunque sarà Terna (o altro ente) a dettare le specifiche dell' esercizio.
La mia esperienza si è fermata ad un 200 kVA funzionante in isola con possibilità di lavorare anche connesso in rete. La ricarica avveniva con fotovoltaico e gruppo elettrogeno. Era compresa la possibilità (non impostata) di ricarica tramite rete senza fotovoltaico e gruppo.
Il sistema era composto da 198 accumulatori al piombo collegati in serie, senza protezioni intermedie, ma solo due fusibili sui due poli.

[isolasplendente]

il cnc ( ex ripartizione del carico ) fai i load flow per la regolazione sia della potenza-frequenza che tensione reattivo e sicuramente questo impianto è molto appetitoso .
Ottimo l'impianto che hai fatto anzi potrebbe essere un ottima idea per delle applicazioni future , complimenti .
Allora sapro' a quale porta bussare per lo storage di un altro progetto da 500 kW .

[Peace and Love]

Scusate se mi intrometto.Una trentina di abitazioni (max)connesse tra loro in DC(anche i dispositivi utilizzatori) ,ad "occhio" di che capacità di accumuli ridondanti necessiterebbero?Aria compressa+so/nik///altro eventuale.

[isolasplendente]

ciao diezedi tutto in dc è un botto economico anche con gli utilizzatori in dc ; fai uno storage generale e inverter di zona magari ma in casa secondo me tutto ac.

[isolasplendente]

il ridondante è da vedere come imposti il progetto , chi ricarica lo storage , ecc ecc

[Peace and Love]

A me piacerebbe realizzare qualcosa di simile ..Project Structure | CoSSMic ...con anche un pò di accumulo in ogni abitazione,per chi ne ha la possibilità,ma con un grande storage che debba servire per ogni 30 abitazioni,eolico e fotovoltaico,altre rinnovabili naturalmente surdimensionati per i "tempi bui" ma con solo lo storage principale connesso alla rete (anche con SSP)rete che però debba servire solamente in casi eccezzionali come prelievo e naturalmente solo per ricarica accumulatori.Perchè dite tutti che utilizzatori in DC costano troppo,forse è vero ma la maggior parte rendono un pò meglio.Mi piacerebbe sperimentarlo in zone distrutte da catastrofi .

[atomax]

Perchè dite tutti che utilizzatori in DC costano troppo,forse è vero ma la maggior parte rendono un pò meglio.

Qualsiasi utilizzatore alimentato totalmente da un convertitore a commutazione può essere alimentato indifferentemente sia in AC che in DC. Prova a fornire 300 Vdc al tuo PC, al tuo televisore a schermo piatto, ad una lampada a led (a 230V) o ad una fluorescente compatta e vedrai che funzionerà perfettamente.
Il problema è che tutti gli utilizzatori non alimentati da un convertitore a commutazione non potrai alimentarli con la 300 Vdc perché o li bruci o mandano in corto il bus (forno a resistenza, lampade alogene a 230V, lavatrice tradizionale, lavastoviglie ecc...).
Ciò non vieta che in casa puoi crearti un bus DC a 300V e sostituire tutti gli utilizzatori che non possono lavorare con questa tensione, ma considera che avrà un costo....
Un Asciugacapelli in DC non lo trovi al supermercato facilmente, ad esempio. C'è poi da ricordarsi che la protezione dai contatti indiretti devi comunque realizzarla ed un controllore di isolamento costa molto di più di un differenziale elettromeccanico e lo stesso vale per gli interruttori di protezione.
In casa avevo creato una linea dedicata in DC, per sperimentare alcuni dispositivi elettronici e funzionava perfettamente, poi l'ho abbandonata per ovvi motivi...
In una casa di campagna senza rete elettrica ho realizzato un sistema (elettronica tutta proprietaria) che carica degli accumulatori a 24V e fornisce la 300 Vdc a tutta l'abitazione, ma non è una casa dove si pretende di star comodi. Il sistema è funzionante ed affidabile e lavora da ormai 7 anni tutti i giorni. Il primo guasto a terra di un polo deve però essere quantomeno segnalato!
Per il discorso rendimento, dipende tutto dalla tecnologia costruttiva dello switching e dalla tipologia e dimensionamento dei condensatori di livellamento.
Infine, non si pensi che con un sistema in DC si risparmia sulle perdite di conversione perché non serve più l'inverter. Il convertitore DC/DC, di qualsiasi tipologia esso sia, serve sempre per riportare la tensione di uscita delle batterie ad un valore costante e/o per realizzare un regolatore di carica (magari con MPPT), quindi non ne vedo tutta questa convenienza. Le cose cambiano se parliamo di trasmissione HVDC per lunghe distanze o lunghi tratti in cavo, ma questo è un altro paio di maniche....

Saluti

[Peace and Love]

[QUOTE=atomax;119755675]

. Prova a fornire 300 Vdc al tuo PC,...e vedrai che funzionerà perfettamente

Perchè 300 Vdc,il voltaggio effettivo,non di picco onda, della AC di rete non è 230+/-?

Il problema è che tutti gli utilizzatori non alimentati da un convertitore a commutazione non potrai alimentarli con la 300 Vdc perché o li bruci o mandano in corto il bus (forno a resistenza, lampade alogene a 230V, lavatrice tradizionale, lavastoviglie ecc...).

Certo per quelli che assolutamente necessitano di AC dovrebbero essere alimentati con inverter,ma cè ne qualcuno che non può costruttivamente funzionare in DC?Non voglio dire che allo stato del mercato ATTUALE costino poco ma credo che un pò rendano meglio,led,...Soprattutto se fossero tutti progettati per lo stesso voltaggio di alimentazione.O due voltaggi con il sistema """" in DC ad alimentazione duale""""da te spiegato nel altra discussione.

In casa avevo creato una linea dedicata in DC, per sperimentare alcuni dispositivi elettronici e funzionava perfettamente, poi l'ho abbandonata per ovvi motivi...
In una casa di campagna senza rete elettrica ho realizzato un sistema (elettronica tutta proprietaria) che carica degli accumulatori a 24V e fornisce la 300 Vdc a tutta l'abitazione, ma non è una casa dove si pretende di star comodi. Il sistema è funzionante ed affidabile e lavora da ormai 7 anni tutti i giorni. Il primo guasto a terra di un polo deve però essere quantomeno segnalato!

Certo la sicurezza innanzi tutto,ma la cosa credo sia ampiamente realizzabile con le attuali conoscenze.Tu lo dimostri.

Per il discorso rendimento

E le perdite dovute alle svariate perturbazioni alle onde,non ne teniamo conto?

[atomax]

Considerando che siamo OT da un pezzo, provo a risponderti....

[QUOTE=diezedi;119755792]

Perchè 300 Vdc,il voltaggio effettivo,non di picco onda, della AC di rete non è 230+/-?

La tensione di picco dell'onda sinusoidale a 230 Vac efficaci è pari a 230 x 1,41 = 325 Vdc circa. In uscita al raddrizzatore interno di qualsiasi convertitore, avrai una sinusoide raddrizzata a 100 Hz con valore di picco di circa 325 V. Questa tensione viene poi livellata da uno/o più condensatori che si caricano a circa il valore di picco. L'uscita del condensatore (bus DC) va ad alimentare il circuito di potenza. Alimentare lo stesso circuito con una tensione di 230 VDC equivale ad alimentarlo con una tensione alternata sinusoidale di 163 VAC. Qualche dispositivo continuerà a funzionare comunque, come i carica batterie dei cellulari, diversi alimentatori, ecc...

[QUOTE=diezedi;119755792]

E le perdite dovute alle svariate perturbazioni alle onde,non ne teniamo conto?

Tutti i dispositivi elettronici immettono correnti armoniche nella rete di alimentazione, bisogna valutare quanto importanti possano essere. Ci sono molti modi per eliminarle, o quantomeno ridurle e farlo ha un costo che deve giustificare il rientro dell'investimento, esattamente la stessa valutazione da fare per l'adozione di una rete DC. Considera che anche in una rete DC la corrente può variare più o meno rapidamente nel tempo e quindi avrai bisogno di filtri per la riduzione del rumore anche in queste reti.


Saluti

[mariomaggi]

isolasplendente, vedo solo ora questa discussione.

SE TROVO UN METODO ANCHE DI REGOLARE IL REATTIVO FACCIO BINGO

Con gli STATCOM si risolve brillantemente il problema. In quale nazione porteresti questo progetto?
Ciao
Mario