Řešení pro transformátory napětí: Monitorování přechodové odezvy pro stanice obnovitelných zdrojů energie

Ⅰ. Pozadí a problémy​
Obnovitelné elektrárny (fotovoltaické/větrné) čelí komplexním přechodovým procesům v důsledku rozsáhlého používání elektrotechnických zařízení, včetně: výbojů při vypnutí inverteru, širokopásmové rezonance a rušivé složky stejnosměrného proudu. Tradiční PT/CT jsou omezeny pásmem, rychlostí odezvy a odolností proti nasycení, což je brání přesnému zachycení přechodových napěťových kmitoform. To vede k nesprávnému fungování ochranných systémů, obtížím s lokalizací poruch a zkrácení životnosti zařízení.

​Ⅱ. Řešení pro monitorování přechodové odezvy v obnovitelných elektrárnách​
Toto řešení je speciálně navrženo pro přechodové procesy v obnovitelných elektrárnách, jehož hlavní schopností je širokopásmové, vysokopřesné měření napětí od stejnosměrného proudu až po 5kHz.

• ​Technický zaměření: Schopnost širokopásmového měření (DC-5kHz)​​
  Prolamuje se omezení pásmu tradičních transformátorů, pokrývajících klíčové přechodové signály jako sub-synchronní oscilace (SSO), harmoniky přepínací frekvence, vysokofrekvenční rezonance a pomalé DC posuny.
• ​Klíčové technologie​
  Odporově-kondenzátorový dělič + integrovaná Rogowskiho cívka:​​
   • Odporově-kondenzátorový dělič: Poskytuje přesné širokopásmové měření napětí (10Hz-5kHz) s rychlou přechodovou odezvou a silnou odolností proti rušivým vlivům.
   • Rogowskiho cívka: Měří vysokofrekvenční změnu proudu (di/dt). Integrované komplementární signály tvoří kompletní širokopásmový napěťový signál, rozšiřují efektivní pásma až do 5kHz a překonávají omezení jednoho senzoru.
   ​Fázová kompenzační obvod 0,5Hz:​​
  Pro ultra-nízkofrekvenční sub-synchronní oscilace systému (např. <1Hz) používá speciální kompenzační algoritmy a nízkošumové analogové obvody, které udržují fázovou chybu <0,1° na 0,5Hz, zajišťují autentičnost fáze a přesnost amplitudy sub-synchronních složek.
  Návrh odolný vůči nasycení složkou stejnosměrného proudu (120% DC posun):​​
  Využívá nanokrystalické magnetické jádro s vysokým Bsat kombinované s aktivními kompenzačními technologiemi. Odolává trvalým DC posunům až 120% nominálního napětí bez nasycení, zabráňuje zkreslení měření způsobenému složkou stejnosměrného proudu způsobeného poruchami inverteru nebo asymetrií sítě.
• ​Dynamické výkonné parametry​
  Čas odezvy na skok: <20μs – Zajišťuje rychlé zachycení okamžitých přetížení způsobených přepínáním (např. vypnutí IGBT).
  Přesnost měření harmonik: Až 51. řád (2500Hz@50Hz) – Přesnost THD ±0,5% – Splňuje požadavky na přesné hodnocení kvality energie a analýzu rezonancí.
  Řešení záznamu přechodových přetížení: 10μs/bod (ekvivalentní 100ksps vzorkování) – Poskytuje vysokorozlišený záznam kmitoform pro milisekundové přechodové události (např. blesky, zemní poruchy).
• ​Aplikační scénáře​
  Monitorování přetížení při vypnutí fotovoltaického inverteru: Přesně měří nárazy napětí při vypnutí IGBT (dv/dt >10kV/μs), lokализует источник отраженных волновых перенапряжений и оптимизирует параметры RC демпфера и размещение кабелей.
  Анализ резонанса на сборочных линиях ветровых ферм: Захватывает широкополосный резонанс (например, 2-5 кГц), вызванный взаимодействием длинных кабельных распределительных емкостей и SVG/генераторных установок. Предоставляет характеристические спектры гармоник и характеристики затухания для руководства по настройке параметров активного демпфирования.
  Мониторинг субсинхронных колебаний (ССК/ССР): Точно записывает изменения фазы и амплитуды субсинхронных колебательных напряжений в диапазоне 0,5-10 Гц, предоставляя ключевые данные для локализации источника колебаний и стратегий подавления.
  Анализ ошибок защиты из-за постоянной составляющей: Предоставляет точные измерения основных компонентов даже при значительном смещении постоянной составляющей, предотвращая ошибочные срабатывания защитных устройств, вызванные насыщением трансформатора.