
Ⅰ. Tausta ja ongelmat
Uusiutuvan energian asemat (auringon- ja tuulivoima) kohtaavat monimutkaisia väliaikaisia prosesseja, kuten inverterin sammumisvuodatukset, laajakaistaresonanssi ja suoraan jännitekomponenttien häiriöt, joiden syynä on tehoelektroniikkalaitteiden laajamittainen käyttö. Perinteiset PT/CT-laitteet ovat rajoitettuja taajuusalueella, vasta-aikana ja tylsyysvastustuksessa, mikä estää niitä kuvastamasta väliaikaisten jännitekuvioiden tarkasti. Tämä johtaa suojausväärätoimiin, ongelmien paikanmäärityksen vaikeutumiseen ja laitteiden elinkaaren pidentymiseen.
Ⅱ. Uusiutuvan energian asemien väliaikaisen vastauksen valvontaratkaisu
Tämä ratkaisu on erityisesti suunniteltu uusiutuvan energian asemien väliaikaisiin prosesseihin, sen ydinominaisuudena olevana laajakaistinen, tarkka jännitemittaus DC:stä 5 kHz:aan asti.
- Tekninen painopiste: Laajakaistinen mittauskyky (DC-5kHz)
Ylittää perinteisten muuntimien taajuusalueen rajoitukset, kattaa avainasemassa olevat väliaikaiset signaalit, kuten ali-synkroninen heilahtelu (SSO), kytkentätason harmoniset, korkeataajuinen resonanssi ja hitaasti muuttuva suoraan jännitekomponentti.
- Avaintekniikat
Vastus-kondensaattijakaja + Rogowskin piiri integraatio:
• Vastus-kondensaattijakaja: Tarjoaa tarkan laajakaistisen jännitemittauksen (10Hz-5kHz) nopealla väliaikaisella vastauksella ja vahvalla häirintäkieltoilla.
• Rogowskin piiri: Mittaa korkeataajuista virran muutosnopeutta (di/dt). Integroitu komplementaarinen signaali rakentaa täydellisen laajakaistisen jännitesignaalin, joka ulottuu 5kHz:ään ja ylittää yksittäisen anturin rajoitukset.
0.5Hz alintaajuinen vaihekorjauksen piiri:
Järjestelmän ultra-alintaajuisten ali-synkronisten heilahtelujen (esim. <1Hz) tapauksessa käytetään erityisiä korjausalgoritmeja ja matala-häiriölle optimoituja analogisia piirejä, jotta varmistetaan, että vaihevirhe on alle 0.1° 0.5Hz:ssa, säilyttäen ali-synkronisten komponenttien vaiheen ja amplitudin tarkkuuden.
DC-komponentin saturaation vastustava suunnittelu (120% DC-offset):
Käyttää korkean Bsat-arvoista nanokristallisia magneettisia ytimiä yhdistettynä aktiiviseen bias-korjausteeknologiaan. Kykenee kestämään jatkuvia DC-offsetteja, jotka ovat 120% suurempia kuin nimellinen jännite ilman saturaatiota, estäen mittausvääristymiä, jotka aiheutuvat inverterivirheistä tai verkkoepäsymmetriasta.
- Dynaaminen suorituskyky
Asteittainen vastausaika: <20μs – Varmistaa nopean tilanteiden kuten kytkentätoimintojen (esim. IGBT:n sammutus) aiheuttaman hetkellisen ylijännitteen käsittelyn.
Harmonisten osien mittaustarkkuus: Jopa 51. asteeseen (2500Hz@50Hz) – THD-tarkkuus ±0.5% – Täyttää vaatimukset tarkalle sähkölaadun arvioinnille ja resonanssianalyysille.
Väliaikaisen ylijännitteen tallennusresoluutio: 10μs/piste (vastaavasti 100ksps näytteistys) – Tarjoaa korkearesoluution aallokemerkinnät millisekuntitasoiselle väliaikaiselle tapahtumalle (esim. ukkoskuilu, maavirta).
- Sovellusskenaariot
PV-inverterin sammutuksen ylijännitvalvonta: Mittaa tarkasti jännitehuippuja IGBT:n sammutuksessa (dv/dt >10kV/μs), paikannuttaa heijastuneen aallon ylijännitteen lähteen ja optimoi RC-snubber-parametreja sekä kaapeliasettelua.
Tuulipuiston keräilylinjan resonanssianalyysi: Kuvastaa laajakaistista resonanssia (esim. 2-5kHz), joka aiheutuu pitkien kaapelin jakautuneen kapasitanssin ja SVG:t/generaattoriryhmien vuorovaikutuksesta. Tarjoaa ominaisharmonisten spektreiden ja heikennyksen ominaisuudet ohjeistamaan aktiivisen vaimennuksen parametrien säätämiseen.
Ali-synkroninen heilahtelu (SSO/SSR) valvonta: Kirjaa tarkasti ali-synkronisen heilahtelujen jännitteen vaihe- ja amplitudimuutokset 0.5-10Hz:n välillä, tarjoten keskeiset tiedot heilahtelulähteen paikannukseen ja hillitsemiseen.
Suojausväärätoimien analyysi DC-komponenttien takia: Tarjoaa tarkkoja peruskomponenttien mittoja edelleen merkittävissä DC-offsettilähdetyissä, estäen suojauslaitteiden väärät päätökset, jotka johtuvat muuntimen saturaatiosta.