Search
dr hab. inż. Jacek Klucznik
Employment
- Associate professor at Department of Electrical Power Engineering
Publications
Filters
total: 126
Catalog Publications
Year 2024
-
Sterowanie napięciem pracy kabli eksportowych morskich farm wiatrowych
PublicationReferat przestawia problematykę doboru napięcia pracy kabli eksportowych morskich farm wiatrowych. Wskazano, że praca przy napięciu odbiegającym od napięcia znamionowego kabli może skutecznie ograniczyć straty energii jakie występują w sieci farmy. Zaproponowano uzależnienie napięcia pracy kabla od generowanej przez farmę mocy czynnej, na wzór stosowanych w przeszłości w regulatorach napięcia transformatorów układów kompensacji...
Year 2023
-
A new approach to cross-bonding in medium voltage cable lines
PublicationThe medium voltage underground cable sheaths are usually bonded and earthed in every substation on the cable route. This results in additional power losses in the sheaths. The paper presents an idea of reducing power losses caused by sheaths cross-bonding. The idea of sheaths cross-connecting only in selected MV/LV substations is given instead of a typical solution, where sheaths cross-bonding requires installing additional joints...
-
Evaluation of VSC Impact on Power System Using Adequate P-Q Capability Curve
PublicationRenewable energy sources, which are becoming increasingly popular, often use a voltage source converter (VSC) for connection to the power system. Assessing the effects of connecting such a source to the power system is essential to ensure the proper operation of the power system and the connected source. For this purpose, it is necessary to know the range of active and reactive power generation by the converter. The authors indicate...
Year 2020
-
Incomplete Cross-Bonding in the MV Line. Experience from the Operation of MV Single Cable Lines
PublicationCable lines are one of the basic components of power systems. Medium and high voltage cables mainly comprise a metallic sheath, which is concentric to the main core conductor. There are several operating schemes of such cable lines, which differ in the place of earthing of sheaths and the possible use of the sheaths and/or conductors crossing. The sheaths cross-bonding is typically done in two places of one cable line section,...
-
The Impact of Micro-Sources on Voltage Distortions in a Power Grid
PublicationThe increase in the number of photovoltaic (PV) systems integrated with low voltage (LV) grids has led to a great need to analyse the impact of these systems on the quality of electricity and the reliability of its supply. This paper presents and compares the energy quality requirements imposed by various countries on photovoltaic plants. Then, based on real object tests and simulation in DIgSILENT PowerFactory, the impact has...
-
Wpływ układów elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej na dobór przewodów odgromowych
PublicationReferat przestawia problematykę doboru przewodów odgromowych w liniach napowietrznych ze względu na wytrzymałość cieplną. Autorzy wskazują, że w procesie doboru przewodów odgromowych istotna jest wiedza o stosowanych w linii zabezpieczeniach, a przyjmowanie jednego stałego czasu trwania zwarcia dla całej linii jest technicznie i ekonomicznie nieuzasadnione. Jednocześnie w referacie wskazano, że w procesie doboru przewodów odgromowych...
Year 2019
-
Cross-Bonding of MV Cable Lines for Energy Losses Decrease
PublicationCurrently, almost all medium voltage cable lines (MV) operate with the return wires earthed at both ends of the cable. Such a way of operation causes that during normal states of operation as well as during disturbances, e.g. short-circuits, in the return wires induce currents whose values mainly depend on the currents flowing in the phase wires. These currents in normal operating states are a source of additional energy losses...
-
Energy losses reduction in the medium voltage cable line – case study
PublicationThe paper presents an analysis of energy losses in a power cable system, which is composed of two 30 kV cable lines. This cable system is located at the seaside holiday area, so the load profile during a year is specific. Energy losses related to reactive power transmission, as well as to currents induced in the sheaths of the cables, are subject to analysis. Measurements were made in the system in order to prepare a computer model...
-
Modelling of MV and HV Cable Lines
PublicationOverhead and cable lines are fundamental elements of power systems. Participation of cable lines is smaller and their percentage decreases as voltage is increased. HV cable lines are often built with the use of cables which are composed of coaxial metallic sheaths. Such cables are also often used in MV networks. The sheath may operate in different confgurations. In the case of Polish MV network the sheaths are earthed at both ends....
-
Obliczanie prądów w przewodach odgromowych w linii napowietrzno-kablowej
PublicationW referacie analizowana jest linia napowietrzno-kablowa 110 kV. Referat prezentuje wpływ sposobu uziemiania żył powrotnych kabla WN na wartości prądów przy zwarciach jednofazowych, ze szczególnym uwzględnieniem prądów płynących w przewodach odgromowych linii napowietrznej. Wykazano, że dobór przewodów odgromowych linii napowietrznej powinien uwzględniać nie tylko parametry odcinka linii kablowej, ale także sposób uziemienia żył...
-
Selection of energy storage units by genetic algorithm for mitigating voltage deviations
PublicationIn recent years, energy storage units have become very popular. They are applied both for economic and technical purposes. Unfortunately, the cost of such devices is still high and selecting their proper location and rated power have to be performed precisely. In this paper, a Genetic-Algorithm-based optimization method for selecting the best configuration of energy storage units in the power network is proposed. The presented...
-
Uproszczone modelowanie linii kablowych wysokiego napięcia a napięcia indukowane w żyłach powrotnych – studium przypadku
PublicationLinie kablowe, obok linii napowietrznych, są jednym z podstawowych elementów składowych systemów elektroenergetycznych. Stosowane są głównie na terenach zurbanizowanych, gdzie prowadzenie linii napowietrznych jest mocno utrudnione lub wręcz niemożliwe. Linie kablowe wysokiego napięcia budowane są głównie z wykorzystaniem kabli, które oprócz żyły roboczej mają również współosiową żyłę powrotną. Istnieje kilka układów pracy takich...
-
Wpływ wirtualnej inercji na system elektroenergetyczny
PublicationW referacie omówiono problem wpływu ubytku inercji naturalnej na stabilność częstotliwościową systemu elektroenergetycznego oraz ideę wirtualnej inercji. Przedstawiono struktury komercyjnych układów wirtualnej inercji. Zaprezentowano przykład wpływu układu wirtualnej inercji na właściwości dynamiczne systemu elektroenergetycznego.
Year 2018
-
Cross-border transmission line configuration influence on the electrical power and energy billing process
PublicationIn 2015 a connection between the Polish and Lithuanian power systems become fully operational. The connection consists of a 400 kV double circuit transmission line and a back-to-back HVDC substation located on the Lithuanian side. A magnetic couplings between the circuits of the transmission line cause that during power transmission a different values of active power losses are observed in both circuits. This situation may cause...
-
Delivery of Ancillary Services in Distribution Power Systems
PublicationOne of the technical and organizational challenges the power system faces in deregulated market conditions is to organize an ancillary services market. The growing share of distributed generation of variable (intermittent) energy sources and a change in the market position of consumers, causes the demand for distributed delivery of ancillary services. For this purpose, it is sought to use the ability of the regulatory measures:...
-
Uniwersalna metoda obliczania wartości prądów w przewodach odgromowych linii napowietrznych
PublicationW artykule przedstawiono nowatorską metodę obliczania wartości prądów płynących w przewodach odgromowych linii elektroenergetycznych w czasie zwarć. Metoda może być stosowana dla złożonych układów sieciowych, składających się z kilku stacji oraz różnych typów linii. Analizowane mogą być linie jedno- i dwutorowe z jednym bądź dwoma przewodami odgromowymi. Metoda pozwala na dobór przewodów odgromowych pod względem wytrzymałości cieplnej...
-
Wirtualna inercja w systemie elektroenergetycznym
PublicationW referacie omówiono problem wpływu ubytku inercji naturalnej na stabilność częstotliwościową systemu elektroenergetycznego oraz ideę wirtualnej inercji. Przedstawiono struktury komercyjnych układów wirtualnej inercji. Zaprezentowano przykład wpływu układu wirtualnej inercji na właściwości dynamiczne systemu elektroenergetycznego.
Year 2017
-
Analiza napięć indukowanych i strat mocy w kablach elektroenergetycznych wysokiego napięcia dla wybranych sposobów uziemienia żył powrotnych
PublicationDostarczanie mocy do centrów miast coraz częściej odbywa się z wykorzystaniem linii kablowych o napięciu 110 kV. To dogodny sposób zasilania, a praktycznie jedyny możliwy w przypadku gęstej zabudowy miejskiej. Kable wysokiego napięcia zawierają współosiową żyłę powrotną, w której podczas normalnej pracy oraz w stanach zakłóceniowych (podczas zwarć) mogą indukować się znaczne napięcia względem ziemi, co zagraża porażeniem i/lub...
-
Analiza napięć indukowanych w żyłach powrotnych kabli wysokiego napięcia dla ich wybranych konfiguracji
PublicationW żyłach powrotnych kabli wysokiego napięcia mogą indukować się znaczne napięcia względem ziemi przy przepływie prądów roboczych oraz prądów zwarciowych, co zagraża porażeniem i/lub uszkodzeniem zewnętrznej powłoki kabla. Wartości tych napięć zależą od sposobu ułożenia i długości kabli, sposobu uziemienia ich żył powrotnych, wartości prądu w żyłach roboczych, a także transpozycji żył roboczych i powrotnych. W artykule przedstawiono...
-
Analiza napięć indukowanych w żyłach powrotnych kabli wysokiego napięcia w wybranych konfiguracjach ich ułożenia
PublicationW żyłach powrotnych kabli wysokiego napięcia mogą indukować się znaczne napięcia względem ziemi przy przepływie prądów roboczych oraz prądów zwarciowych, co zagraża porażeniem i/lub uszkodzeniem zewnętrznej powłoki kabla. Wartości tych napięć zależą od sposobu ułożenia i długości kabli, sposobu uziemienia ich żył powrotnych, wartości prądu w żyłach roboczych, a także transpozycji żył roboczych i powrotnych. W artykule przedstawiono...
-
Analysis of Induced Voltages and Power Losses in High Voltage Power Cables for Selected Methods of Cables Sheaths Bonding
PublicationPower is increasingly supplied to city centres with 110 kV cable lines. This is a convenient way to supply power, and practically the only one possible in areas of dense urban development. A high-voltage cable contains a coaxial metallic sheath, in which in normal operation and in fault conditions (during short-circuits) significant line-to-earth voltages can be induced, which threatens electric shock and/or damage to the cable’s...
-
Earth wires currents calculation by tableau analysis
PublicationThe paper presents a new method to compute a phase-to-earth fault current distribution in overhead transmission line. The method is based on the tableau analysis of an unbalanced, multi-wire model of a transmission line. It allows for the calculation of current distribution in overhead earth wires along the transmission line. Additionally, it may be used to calculate currents in a tower’s earthing system as well as voltages over...
-
Harmonics produced by traction substations – computer modelling and experimental verification
PublicationVoltage and current harmonics have a detrimental effect on the components of a power system. Current harmonics may result in the overload and damage to power transformers. Voltage harmonics may result in, for example, damage to capacitor banks used to compensate reactive power. Devices which contribute to both current and voltage distortion include traction rectifiers. This paper presents results of the computer investigation of...
-
Identification of the customer meter assignment to phases in LV grid: Selected issues of UPGRID project realization
PublicationThe paper presents selected issues on the European UPGRID grant implemented by a consortium of companies from seven European states, including from Poland, on the monitoring and control of low voltage grid using measurement pre-registered data by smart AMI meters. The paper focuses on the issue of lack of information on the assignment of communal meters to individual phases.
-
Improving sensitivity of residual current transformers to high frequency earth fault currents
PublicationFor protection against electric shock in low voltage systems residual current devices are commonly used. However, their proper operation can be interfered when high frequency earth fault current occurs. Serious hazard of electrocution exists then. In order to detect such a current, it is necessary to modify parameters of residual current devices, especially the operating point of their current transformer. The authors proposed...
-
Low-frequency tripping characteristics of residual current devices
PublicationFast development of various types of converters makes their utilization in industry and in domestic installations very common. Due to converters, an earth fault current waveform in modern circuits can be distorted or its frequency can be different than 50/60 Hz. Frequency of earth fault (residual) current influences tripping of residual current devices which are widely used in low voltage systems. This paper presents the behaviour...
-
Magnetic and capacitive couplings influence on power losses in double circuit high voltage overhead transmission line
PublicationPurpose – The paper aims to discuss problems of power and energy losses in a double-circuit overhead transmission line. It was observed from energymeters’ readings, that in such a line, active power losses can be measured as “negative”. The “negative” active power losses appear when the active power injected to the circuit is lower than the active power received at the circuit end. The purpose of this paper is to explain this phenomenon. Theoretical...
-
Neutral earthing reactor protection
PublicationThe IEEE and CIGRE recommend protection systems for high voltage shunt reactors. Unfortunately the recommendations do not include guidelines for the protection of neutral earthing reactors, which are often connected to shunt reactors to increase the effectiveness of single pole auto-reclosing. The paper discusses earthing reactor protection issues with particular emphasis on the detection of internal faults. An analysis carried...
-
Nowa metoda obliczania rozpływu prądów zwarciowych w przewodach odgromowych linii wysokiego napięcia
PublicationReferat przedstawia nowatorską metodę obliczania wartości prądów płynących w przewodach odgromowych w czasie zwarć, pozwalającą na dobór przewodów odgromowych pod względem wytrzymałości cieplnej. Proponowana metoda charakteryzuje się większą dokładnością i większą uniwersalnością niż powszechnie stosowane metody, pozwalając tym samym na dobór przewodów odgromowych z mniejszym ryzykiem niepewności. Prezentowana metoda obliczeniowa...
-
Obliczanie wartości prądów w przewodach odgromowych linii elektroenergetycznych
PublicationW monografii zaproponowano nowatorską metodę obliczania wartości prądów płynących w przewodach odgromowych w czasie zwarć, pozwalającą na dobór przewodów odgromowych pod względem wytrzymałości cieplnej. Proponowana metoda charakteryzuje się większą dokładnością i uniwersalnością niż powszechnie stosowane metody, pozwalając tym samym na dobór przewodów odgromowych z mniejszym ryzykiem niepewności. Prezentowana w książce metoda obliczeniowa...
-
Problemy pracy zabezpieczeń odległościowych linii 400 kV w Polsce północno-wschodniej
PublicationPrzedstawiono analizę wpływu połączenia polskiego systemu elektroenergetycznego z systemem Litwy na detekcję zakłóceń przez zabezpieczenia odległościowe linii 400 kV znajdujących się w najbliższym otoczeniu stacji Ełk Bis.
-
Projekt UPGRID
PublicationMiędzynarodowy projekt UPGRID realizowany jest w ramach programu Horyzont 2020 (H2020). Program ten to największy jak dotąd program Unii Europejskiej (UE) w zakresie badań naukowych i innowacji. W projekcie UPGRID uczestniczy 17 partnerów z 9 krajów EU. Głównym celem projektu UPGRID jest rozwój funkcjonalności, które służą integracji sieci nn oraz SN ze stroną konsumencką. W ramach projektu wybrane technologie Inteligentnych Sieci...
-
Protection of Earthing Reactor Connected to the Star Point of a High Voltage Shunt Reactor
PublicationThe article presents the problem of protection of earthing reactors connected to the star point of shunt reactors in high voltage lines, with particular regard to the detection of internal faults. Model analyses for an actual system commissioned in 2015, which is intended to be provided with earthing reactors, are included.
-
Resonance problems in UHV transmission lines
PublicationThe paper presents resonance phenomena observed in 400 kV transmission lines in the Polish power system. Two events are analysed, when shunt reactors used for reactive power compensation, caused overvoltages and overcurrent protection tripping as a result of resonance. An oscillographic fault recordings from protection devices are compared to time domain simulation results. The obtained simulation results match fault recordings,...
-
Use of AMI Meters in the Process of Low Voltage Grid Optimization
PublicationThis is a report of a project involving, inter alia, low voltage grid performance optimization with data from AMI meters . The study was supported with a European UPGRID grant, and executed by a consortium of companies from seven European countries, including Poland .
-
Wybrane problemy detekcji zakłóceń w dławiku uziemiającym przyłączonym do punktu gwiazdowego dławika kompensacyjnego
PublicationW referacie przedstawiono problematykę zabezpieczania dławików uziemiających przyłączanych do punktu gwiazdowego dławików kompensacyjnych stosowanych w liniach wysokiego napięcia, ze szczególnym uwzględnieniem detekcji zwarć wewnętrznych. Przedstawiono analizy modelowe dla rzeczywistego układu oddanego do pracy w 2015, który docelowo ma zostać doposażony w dławiki uziemiające.
-
Wykorzystanie infrastruktury systemu ami w monitorowaniu i sterowaniu sieciami niskiego napięcia
PublicationW referacie przedstawiono wybrane zagadnienia z prac prowadzonych w ramach europejskiego grantu UPGRID realizowanego przez konsorcjum firm z siedmiu państw europejskich, w tym również z Polski, który dotyczy między innymi optymalizacji pracy sieci niskiego napięcia przy wykorzystaniu danych z liczników AMI.
-
Wykorzystanie liczników AMI w procesie optymalizacji pracy sieci niskiego napięcia
PublicationPrezentowany jest opis projektu dotyczącego m.in. optymalizacji pracy sieci niskiego napięcia przy wykorzystaniu danych z liczników AMI. Prace były prowadzone w ramach europejskiego grantu UPGRID, realizowanego przez konsorcjum firm z siedmiu państw europejskich, w tym również z Polski.
-
Zabezpieczanie dławika uziemiającego przyłączonego do punktu gwiazdowego dławika kompensacyjnego wysokiego napięcia
PublicationW artykule przedstawiono problematykę zabezpieczania dławików uziemiających przyłączanych do punktu gwiazdowego dławików kompensacyjnych stosowanych w liniach wysokiego napięcia, ze szczególnym uwzględnieniem detekcji zwarć wewnętrznych. Załączono analizy modelowe dla rzeczywistego układu oddanego do pracy w 2015 roku, który docelowo ma zostać doposażony w dławiki uziemiające.
-
Zjawiska rezonansowe a praca zabezpieczeń nadprądowych dławików kompensacyjnych linii wysokiego napięcia
PublicationW referacie prezentowany jest opis działania zabezpieczeń nadprądowych dławików kompensacyjnych zainstalowanych w linii Ełk Bis – Alytus, jakie miało miejsce w grudniu 2015 r. W efekcie działania zabezpieczeń nastąpiło zbędne wyłączenie dwóch dławików. Referat wyjaśnia przyczyny zaistniałej sytuacji prezentując analizę matematyczną, wyniki symulacji komputerowej oraz dane z rejestratorów zakłóceń.
Year 2016
-
Calculations of Short-Circuit Current Flows in Earth Wires of HV Lines
PublicationThis paper presents a method which enables calculating flows of short-circuit currents in earth wires of high voltage transmission lines, and its implementation in the form of a computer programme. The algorithm enables performing calculations for a double-fed line and starconnected lines (three terminal lines). The developed programme enables verifying dimensioning of earth wires in the context of their short-circuit thermal withstand...
-
Computer-aided analysis of resonance risk in power system with Static Var Compensators
PublicationStatic Var Compensators operation in a power system may significantly improve voltage profiles in nodes and the reactive power balance, as well as ensure greater system stability in emergency conditions. However these devices may be a cause of a resonance in the system. The aim of this paper is to call attention to the need to include resonance phenomena in a compensator’s location evaluation process. The analysis performed in...
-
Higher harmonics produced by traction substations – computer modelling and experimental verification
PublicationVoltage and current harmonics have a detrimental effect on the components of a power system. Current harmonics may result in the overload and damage to power transformers, although the rms value of load current does not exceed their current-carrying capacity. Voltage harmonics may result in, for example, damage to capacitor banks used to compensate reactive power. Devices which contribute to both current and voltage distortion...
-
Impact of configuration of earth continuity conductor on induced sheath voltages in power cables
PublicationIn high voltage power cable systems a problem of induced sheath voltages exist. Due to these voltages electric shock and damage of non-metallic outer sheath of the cables may occur. Exposure to voltage of the outer sheath may be very high in case of earth fault with high value of earth current. In order to reduce induced sheath voltages an earth continuity conductor (conductors) along power cables is applied. Configuration of this...
-
Magnetic and capacitive couplings influence on power and energy measurement in double circuit high voltage overhead transmission line
PublicationThe paper discusses influence of magnetic and capacitive couplings on power and energy measurement in case of double circuit high voltage overhead transmission line. There are presented and discussed various factors influencing the power flow among the line‟s circuits. Mathematical model based calculations results are compared to the real transmission line measurements.
-
Modification of the operating point of residual current transformers for high frequency earth fault currents detection
PublicationFor protection against electric shock in low voltage systems residual current devices are commonly used. However, their proper operation can be interfered when earth fault current with high frequency components occurs. Serious hazard of electrocution exists then. One of the most important element of residual current devices is a residual current transformer with iron core. Tripping characteristic of residual current devices strictly...
-
Power and energy measurement problems in transmission line between Poland-Lithuania
PublicationThe paper discusses problem of power and energy metering in double circuit overhead transmission line. Considerations are based on example of transmission line connecting Polish substation Bis Elk and Lithuanian substation Alytus.
-
Problems of Connecting Wind Farms to the Power System with HV Cables
PublicationThis paper presents problems caused by connecting wind farms to a power system with high voltage cables. The author highlights possible problems with reactive power compensation, depending on the arrangement of the shunt reactor connection and settings of control systems for reactive power and voltage of the wind farm. The paper also discusses issues of increasing active power losses caused by a shunt reactor installation.
-
Problems of Selecting Protection for Shunt Reactors Working in Extra-High Voltage Grids
PublicationThis paper presents difficulties encountered when designing protection devices for shunt reactors connected directly to extra-high voltage grids. Using the example of the 400 kV Ełk Bis substation, it has been demonstrated that protection of a shunt reactor based on equipment using measurements of electrical signals from voltage and current transformers has its limitations and, in some cases, may be insufficient.
-
Problemy pomiarów mocy i energii w linii elektroenergetycznej Polska-Litwa
PublicationW referacie przedstawiono zagadnienia związane z pomiarem mocy i energii w linii dwutorowej. Rozważania oparto na linii łączącej stacje elektroenergetyczne Ełk Bis i Alytus.
seen 3665 times