ארכיון - חשמל 2017 Archive - Electricity

 

מושב TPM 5

אנרגיות מתחדשות -Renewable Energy

 

Thursday | 9.11.2017 | 14:00

TPM 5.1

לרשת מתח גבוה: השפעות תפעוליות ודרכי התמודדות DG חדירת מתקני ייצור מבוזרים

Adi Zada

Israel Electric Co.

Israel

עדי זדה בן 36 נשוי ואב ל 2 ילדים מת"א. עובד בחברת חשמל מחוז דן בת"א (רח' אנילביץ' 56). מהנדס חשמל עם רישיון חשמלאי מהנדס, רשום בפנקס המהנדסים והאדריכלים.

תואר ראשון ושני בהנדסת חשמל ואלקטרוניקה.

תואר ראשון B.Sc. (התמחות בזרם חזק) סיימתי בשנת 2006 במכון הטכנולוגי חולון,

תואר שני M.Sc. סיימתי בשנת 2017 (בחודש פברואר) באוניברסיטת אריאל.

עובד בחברת החשמל מחוז דן במחלקת תפעול והשגחה משנת 2008, כמהנדס חשמל.

בתפקידי אני עובד במדור תכנון תפעולי ומבצע שני תפקידים עיקריים:

  1. מורשה בכיר - אחראי על תפעול רשת החלוקה (מתח גבוה ונמוך). מתכנן ומאשר פקודות מיתוג וקיצור ברשת החלוקה ליישום פקודות העבודה (ממח' תכנון או ממח' אחזקה) בשטח ע"י צוותי הביצוע.
    מלווה את העבודות המבוצעות ברשת החלוקה מהשלב הראשוני של קבלת פרטי העבודה ממנהל העבודה, שלבי הביניים של תכנון ואישור פקודת מיתוג וקיצור (עם הכנת תרשימי שינוי חשמליים בסכמות התפעוליות), השלב הסופי בו מסתיימת העבודה בשטח, כולל הטמעת השינויים בתוכניות ובסכמות החשמליות התפעוליות.

  2. מורשה בכיר לעמ"ח (עבודה מתח חי) מחוזי - אחראי על הכנת ואישור פקודות עמ"ח במתח גבוה ונמוך למחלקות הביצוע. אחראי על שימוש בנהלי עמ"ח מתאימים לעבודות מחלקות הביצוע במחוז.

עבדתי במשרד תכנון יאיר איתן מהנדסים בין השנים 2005 – 2008, כמהנדס חשמל.

בתפקידי ביצעתי תכנון ובדיקות מתקני חשמל במתח נמוך ומתח גבוה, הכנת כתבי כמויות, הכנת מפרטים טכניים ותוכניות חשמל בתוכנת AUTOCAD. ליווי פרויקטים מתחילתם (כולל אפיון מהלקוח) ועד סופם כולל פגישות ופיקוחיים עליונים בשטח.

משרת מילואים ביחידת הבינוי כמהנדס חשמל.

בשירות הסדיר שירתי בבה"ד 7 ביה"ס לתקשורת אלקטרוניקה ומחשבים בתחום ההדרכה כמדריך בקורסי יסוד וכסמל מחלקה בטירונות בנות.

הקמת מתקני אנרגיה פרטיים במדינת ישראל הואצה בשנים האחרונות והחלו לקום מתקני ייצור חשמל פרטיים בעלי כושר ייצור ברמת המתח הגבוה. מתקני ייצור מבוזרים המתחברים לרשת החלוקה נקראים Distribution Generation (DG). שילוב של מתקני ייצור מבוזרים לרשת מתח גבוה הופך את תפעול רשת החשמל למורכב יותר ומציג תופעות חדשות באמינות ובאיכות החשמל שלא היו קיימות קודם. מתקניי יצור DG מוגדרים לפי כושר גודל הספק הייצור שהם יכולים למסור לרשת. מתקני הייצור המבוזרים DG מתחלקים לשני סוגים: אנרגיות מתחדשות, כחלק מהמגמה העולמית לעידוד אנרגיה ירוקה החלו יצרנים פרטיים בעולם להקים מערכות לייצור אנרגיה ירוקה: טכנולוגיה סולרית (תאים פוטוולטאים), טכנולוגית רוח וטכנולוגיה הידרואלקטרית. רוב מתקני הייצור DG הינם מסוג אנרגיות המתחדשות, כאשר במדינת ישראל הטכנולוגיות השכיחות הינם מסוג סולרית ורוח המוגדרות כמקור אנרגיה לא יציב Non Dispach (אין שליטה על הספק הייצור). אנרגיות קונבנציונליות, אמצעי ייצור קונבנציונליים מתבססים על שריפת דלקים להנעת גנרטורים. אמצעי ייצור קונבנציונלים מאפשרים יכולת שליטה ובקרה אבסולוטית על הספק הייצור Dispachability. מתקני ייצור DG משנים את סכמת האנרגיה המסורתית והחד כיוונית ברשת מתח גבוה. חיבור מתקן ייצור DG לקו מתח גבוה יכול לגרום לעלייה/ירידת מתח בקו מתח גבוה ואף לאפשר מצב של זרימת אנרגיה מצד העומס לכיוון תחנת המשנה הנקרא מפל מתח הפוך. חברת חשמל מגדירה פעולות מקדימות וספים לפרמטרים חשמליים עבור מתקני הייצור DG לצורך מניעת פגיעה באיכות החשמל. שמירת איכות המתח ברשת מתח גבוה מצד מתקן הייצור מושגת ע"י הגדרת גורם ההספק בו יעבוד מתקן הייצור, הדבר נעשה ע"י שימוש ברכיבי המערכת הקיימים במתקן הייצור (בטכנולוגיה הסולרית בממירים ובטכנולוגיית רוח בגנראטורים). ישנם מקרים בהם מתקן הייצור נדרש לתוספת של מערכות נוספות המבוססות על טכנולוגיות מתקדמות (STATCOM) להשגת גורם ההספק בו יעבוד. מסירת האנרגיה ממתקן הייצור DG לקו מתח גבוה של חברת חשמל יכול להתבצע בשני אופנים:1. חיבור חשמלי ישיר של מתקן הייצור DG לקו מתח גבוה של חברת חשמל. 2. חיבור חשמלי של מתקן הייצור לקו מתח גבוה של חברת חשמל דרך מתקן אגירה, מערכת אגירת אנרגיה. היתרון הבולט של מתקן אגירת אנרגיה הינה היכולת לשליטה ובקרה על העברת האנרגיה לקו מתח גבוה תוך ביצוע התאמה מלאה לעקומת הביקוש בקו מתח גבוה.

TPM 5.2

Efficient Energy Storage Solutions and PV -

Diesel Hybrid Applications with SMA

Topic: The next step to an independent energy supply – Storage solutions from SMA

Higher energy demand, load fluctuations, forecast errors and power plant outages as well as the growing number of renewable energy sources with highly fluctuating feed-in behavior result in a growing demand for fast and variable load balancing. This can be achieved through the integration of energy storage systems. Storage capacities can help meet power plant and grid operator needs while preventing grid stability problems. SMA storage solutions guarantee a reliable supply by providing energy when it is needed. They flexibly supply electricity and thus compensate fluctuating energy feed-in. Furthermore they ensure grid stability and meet the grid operators’ power station requirements. Other benefits of the innovative SMA storage technologies are significant cost savings through higher self-consumption, intelligent energy management of self-generated solar power as well as greater independence from rising energy prices. In addition, by integrating storage systems into PV diesel hybrid power plants fuel costs and CO2 emissions are reduced.

Topic: Sun saves fuel – PV Diesel hybrid applications with SMA

Pure diesel power generation for industrial consumers in remote regions leads to continually increasing operation costs. Simultaneously falling PV system costs make photovoltaic diesel hybrid systems an economically attractive and environmentally friendly solution. The SMA Fuel Save Solution enables to integrate a large proportion of photovoltaics into diesel grids safely and efficiently thanks to smart control engineering. It also reduces fuel consumption and maintenance costs. In conjunction with SMA inverters, the SMA Fuel Save Controller manages the need-based photovoltaics feed-in depending on load and generation profiles. At the same time, comprehensive grid management services are met. Therefore SMA PV diesel solutions offer independence from rising diesel prices and reduce operating and maintenance costs, especially in remote areas far from the Utility grid.

Tim Uges

SMA Solar Technology

Germany

Aug. 2007 - Sep. 2008 Sales/Consulting at Elektrotechnik Hilker GmbH & Co. KG, Germany

Oct. 2008 - Dec. 2011 University of Applied Sciences Nordhausen, Germany, Bachelor of Engineering in Renewable Energies

Jan. 2012 - Oct. 2013 Technical Sales at SMA Solar Technology AG, Germany

Oct. 2013 - Nov. 2015 University of Applied Sciences Nordhausen, Germany, Master of Engineering in Industrial Engineering

Mar 2016 - today Account Manager at SMA Solar Technology AG, Germany

TPM 5.3

Advanced Ancillary Services from Large Utility-Scale PV Power Plant

Advanced Ancillary Services from Large Utility-Scale PV Power Plant

Vladimir Chadliev & Mahesh Morjaria (First Solar); Clyde Loutan (CAISO) & Vahan Gevorgian (NREL)

With increasing share of solar and wind generated energy, traditional power generation resources equipped with automatic governor control and automatic voltage regulation controls, specifically fossil thermal, are being displaced. Deployment of utility-scale, grid-friendly PV power plants that incorporate advanced capabilities to support grid stability and reliability is essential for the large-scale integration of PV generation into the electric power grid, among other technical requirements.

California ISO, the National Renewable Energy Laboratory (NREL), and First Solar conducted a series of tests on a 300-megawatt solar photovoltaic (PV) plant to demonstrate its operating flexibility. The tests were conducted to determine if renewable resources could provide operating characteristics similar to a conventional resource. The unit was tested for its ability to provide ancillary services, such as frequency response (AGC signal response), regulation up and down, voltage control, and active power management.

In each of the test categories, the solar unit performance was comparable to, or better than, conventional resources. These test results demonstrated how smart inverter technology and advance plant controls can leverage PV technology from simply generating as a variable energy resource to providing ancillary services, such as spinning reserves, load following, voltage support, ramping, frequency response and regulation, and power quality.

A typical utility-scale PV power plant consisting of multiple power electronic inverters combined with advanced plant level controls can contribute to grid stability and reliability by providing sophisticated “grid-friendly” features. It may in this way mitigate the impact of its variability on the grid, and contribute to important system requirements more like traditional generators.

Vladimir Chadliev

First Solar Inc.

USA

Vladimir Chadliev is Director of Grid Integration at First Solar. He has over 28 years’ experience in the electric power industry, including transmission and substation design, transmission and distribution planning, project management, power system security analysis and integration of renewable resources. His focus is on the integration of solar PV plants into the electrical grid, he leads the development of First Solar’s grid integration capability for utility scale solar PV plants. Mr. Chadliev has served on several committees and technical working groups of the Mid-Continent Area Power Pool (MAPP), Midwest Independent System Operator (MISO) and Western Electricity Coordinating Council (WECC). He is a member of the IEEE. He holds a Master’s degree in Electrical Engineering from Azerbaijan State Oil Academy.

TPM 5.4

Standard Based Correct Calibration and Practice of Energy Metering Equipment Used at Smart Grids and Renewable Energy Infrastructures

Renewable energy environments require complementary accuracy and correctness testing to be performed on smart meters on top of the conventional metrology standards requirements and amot ha-mida.

What`s new to smart meters, smart grid - that does not exist at conventional grids?

  1. Smart meters enable load profile billing, versus conventional digital and Electro-mechanical meters enable only absolute metering billing.

  2. Renewable environments Distributed Energy Resources tend to be multi-harmonic due to DC/AC converters. It is required to test that meters are capable to accuractely measure within these environments.

  3. New measurement scenarios: balance metering intended for fraud detection and grid topology extraction, compensated energy measurement from the other side of a power transformer. So it is also required to learn how to measure correctly smart grids.

Lecture is based on two papers:

  1. one at חשמל ואנשים, גליון 67, יולי 2017.

  2. The other is not published yet, and it discusses standard based correctness of measurement.

Netzah Calamaro

Israel Electric Co.

Israel

נצח קלמרו הוא מטרולוג חברת החשמל. אחראי על דיוק ונכונות המניה בהיבט העיוני/תקינתי ובהגדרת מפרטים. עובד בתעשיית החשמל והאלקטרוניקה מאז שנת 1996. עבד בתעשיית השבבים עד שנת 2001 (אינטל, נשיונל סמיקונדוקטור) ובהנדסת חשמל 2001-2017. בעל שני תארים מהטכניון בהנדסת חשמל ואלקטרוניקה. לומד דוקטורט בהנדסת חשמל ואלקטרוניקה בא"ת בשלב מתקדם.. משמש כמטרולוג יחידת מונים. במסגרת התפקיד כותב פרק המטרולוגיה במפרט מונים חכמים, אחראי להכנת סקר דיוק שנתי, מתן מענה לבעיות מטרולוגיות. משמש גם ראש צוות כתיבת מפרט מונים בפרויקט מניה חכמה, ראש צוות בדיקות קצה לקצה צד חח"י. נצח עוסק בעבודתו ובלימודיו בפיתוח יישומים בעלי ערך מוסף לצרכנים, ובניתוח עלות תועלת לפריסת מניה חכמה בישראל

TPM 5.5

מדידת פרמטרים דינאמיים של מערכת פוטוולטאית

David Navon

NRCN

Israel

תארים אקדמיים:

03/2014- סטודנט לתואר שני בהנדסת אנרגיה במסלול תיזה באוניברסיטת בן גוריון.

2002-2006- B.Sc בהנדסת חשמל ואלקטרוניקה במכון הטכנולוגי חולון במסלול זרם חזק.

ניסיון תעסוקתי:

-10/08 כולל- מהנדס פיתוח מערכות הספק בקריה למחקר גרעיני נגב.

04/08-10/08- מהנדס RT למערכות EMBEDDED בחברת הייטק BATAM.

04/08-10/08- מהנדס חומרה במחלקת פיתוח וחדשנות ברמתא, תעשייה אווירית לישראל.

תקציר

המחסור במקורות אנרגיה הוא אחד מהאתגרים העיקריים בהם ניצבת האנושות. הצורך בפיתוח מקורות אנרגיה חלופיים וטכנולוגיות יעילות הינן חיוניות עבור העולם. אנרגיה סולארית הפכה להיות אחת ממקורות האנרגיה המתחדשת החשובה ביותר מזה עשור וזאת הודות לפיתוחה המהיר של תעשיות הייצור של תאים פוטווולטאים וטכנולוגיות אלקטרוניקת הספק.

תכנון נכון של מערכות סולאריות מביר לידי מיצוי את ההספק המקסימאלי שמיוצר באמצעות הפאנל. מערכות סולאריות מורכבות מפאנלים המשורשרים בינהם בצורה טורית ומקבילית, אופן ז של חיבור מגביל את זרם המוצא המקסימאלי מן המערכת בהתאם לפאנל בעל הביצועים הנמוכים יותר, לכן, הצללה חלקית או הצטברות אבק יגבילו את ההספק המקסימאלי האפשרי שניתן לקבל מהמערכת ובכך המערכת תעבוד בנצילות נמוכה יותר.

קיימות מספר שיטות המאפשרות להתגבר על בעיה זו, אחת מהן הינה חיבור דיודת מעקף במקביל לתאים בפאנל. שיטה שנייה הינה לחבר ממיר מתח (DC-DC Converter) כדי לאפשר לתא לעבוד בנקודת עבודה מקסימאלית (MPPT). שיטות אלו דורשות עיבוד כל ההספק הכללי של התא שזהו החיסרון העיקרי שלהן בהיבט של Insertion loss.

לאחרונה ישנה התקדמות לעבר פיתוח של שיטות עיבוד הספק דיפרציאליות כדי לאזן את חוסר האיזון בספק במקום את כל ההספק. גישה זו מסתמכת על אלמנט אוגר אנרגיה כדוגמת קבל. בשיטה זו קבל חיצוני מורכב במקביל לכל תת-מערכת סולארית.

תאים סולרים מאופיינים ע"י מעגל חשמלי שקול הכולל מקור זרם, דיודה ונגד מקבילי וטורי. אמנם מעגל זה לא מתאר את ההתנהגות הדינאמית של תאים סולאריים שכולל גם קיבול דינאמי של הדיודה שבדר"כ מתעלמים ממנו ונחשב כרכיב פאריזיטי.

ידיעת פרמטרים דינאמיים של תאים סולאריים חשובים לתכנון יעיל ונכון של בקרי טעינה וממירי dc-dc העובדים בתדרי מיתוג גבוהים ולהעלאת הביצועים המתקבלים מהמערכת הסולארית.

ההרצאה תציג את המודל המתאר את ההתנהגות הדינאמית של הפנאלים הסולארים, היתרון הטמון בקיבול הדינאמי "הפריזיטי" והשיטות הקיימות למדידת פרמטרים חשמליים.