Osoby odpowiedzialne za zakup energii elektrycznej w zakładach przemysłowych spotykają się z zagadnieniem kompensacji mocy biernej pobieranej z sieci zakładu energetycznego. Jak wiadomo duża ilość silników rozlokowanych na terenie zakładu wymaga dostarczenia dużej ilości mocy biernej indukcyjnej.
Duże wartości mocy biernej powodują wzrost prądu w przewodach zasilających zakład przyczyniając się do zwiększenia strat, a nawet przeciążenia sieci zasilającej. Dodatkowym nierzadko poważniejszym zagadnieniem jest utrzymanie wartości tgφ zakładu w granicach, określonych przez Zakład Energetyczny. Przekroczenie wartości tego parametru skutkuje naliczeniem przez ZE dotkliwych opłat.
Popularnym rozwiązaniem stosowanym w wielu zakładach jest stosowanie baterii kondensatorów kompensujących moc bierną. Jest to dobre rozwiązanie, jednak obarczone wadami. Pierwszym problemem jest brak precyzji takiej regulacji, spowodowany ograniczoną liczbą stopni baterii kondensatorów, drugim - wynikającym ze skokowej regulacji problemem, jest ryzyko przekompensowania sieci. Trzeci problem wiąże się z ryzykiem zjawiska rezonansu, szczególnie w pobliżu odbiorników z przekształtnikami.
Klienci posiadający na terenie zakładu generatory kogeneracyjne często nie są świadomi jeszcze innej możliwości: użycia synchronicznej prądnicy generatora jako tzw. kondensatora wirującego. Odpowiednio dobrana prądnica, we właściwie zaprojektowanej instalacji, daje dwie możliwości regulacji współczynnika mocy. Pierwsza możliwość to taka konfiguracja regulatora wzbudzenia prądnicy, która pozwoli jej na pracę ze współczynnikiem mocy cosφ różnym od jedności.
W takiej konfiguracji prądnica może wytwarzać moc bierną potrzebną do działania odbiorników indukcyjnych. Dla sieci będzie zatem stanowić odpowiednik kondensatora o wartości zmieniającej się proporcjonalnie do oddawanej mocy czynnej. To rozwiązanie jest stosunkowo proste, w dalszym ciągu jest jednak obarczone wadami, ponieważ przy zmieniającym się zapotrzebowaniu na moc bierną odbiorników w zakładzie, nadal istnieje realne ryzyko przekompensowania sieci.
Znacznie lepszym rozwiązaniem jest wdrożony niedawno u jednego z naszych klientów system aktywnej regulacji mocy biernej. System ten w oparciu o pomiary z analizatora sieci zainstalowanego na przyłączu zakładu, modyfikuje pracę układu wzbudzenia generatora w taki sposób, aby utrzymać wartość tgφ zakładu na zadanym poziomie. Dzięki temu rozwiązaniu ilość mocy biernej produkowanej przez prądnicę jest płynnie dopasowywana do aktualnego zapotrzebowania odbiorników w sieci zakładu.
Inżynierowie naszej firmy niedawno wdrożyli takie rozwiązanie u jednego z Klientów. Dostarczony przez CES system został zintegrowany z AKPiA systemu kogeneracji, dzięki czemu użytkownik w każdej chwili ma możliwość zmiany nastaw regulatora mocy biernej i podglądu aktualnych wartości tgφ zakładu oraz parametrów energii produkowanej przez generator.
Dodanie tych zmiennych do trendów systemu SCADA pozwala obserwować pracę systemu na wygodnych wykresach, co ułatwia analizę jakości pracy systemu.
Dostarczane przez CES systemy kogeneracji są coraz bardziej zaawansowane technologicznie. Mają coraz doskonalsze systemy sterowania i regulacji. Daje to możliwości skutecznego rozwinięcia ich o nowe, nie stosowane wcześniej opcje. Opracowane przez naszych inżynierów rozwiązanie pod pewnymi warunkami daje się zastosować także w starszych systemach.
