Rozwiązanie dla transformatorów napięciowych: Monitorowanie odpowiedzi przejściowej dla stacji energii odnawialnej

Ⅰ. Kontekst i problemy​
Stacje energii odnawialnej (fotowoltaika/energia wiatrowa) stają przed złożonymi procesami przejściowymi, wynikającymi z szerokiego zastosowania urządzeń elektronicznych, takich jak: spadki napięcia po wyłączeniu inwertera, szerokopasmowe rezonanse i zakłócenia składowej stałoprądowej. Tradycyjne transformatory napięcia i prądu (PT/CT) są ograniczone przepustowością, szybkością reakcji i odpornością na nasycenie, co uniemożliwia dokładne uchwycenie przebiegów napięcia przejściowego. To prowadzi do błędnych działań ochrony, trudności w lokalizacji uszkodzeń i skrócenia żywotności sprzętu.

​Ⅱ. Rozwiązanie monitorowania odpowiedzi przejściowej dla stacji energii odnawialnej​
To rozwiązanie jest specjalnie zaprojektowane do obsługi procesów przejściowych w stacjach energii odnawialnej, a jego kluczową zdolnością jest szerokopasmowe, wysokoprzeciskowe pomiar napięcia w zakresie od DC do 5kHz.

• ​Techniczny punkt koncentracji: Szerokopasmowa zdolność pomiarowa (DC-5kHz)​​
  Przełamuje ograniczenia przepustowości tradycyjnych transformatorów, obejmując kluczowe sygnały przejściowe, takie jak podprzewodowe drgania synchroniczne (SSO), harmoniczne częstotliwości przelacznikowej, wysokoczęstotliwościowe rezonanse i powolne przesunięcia składowej DC.
• ​Kluczowe technologie​
  Dzielnik oporowo-pojemnościowy + Integracja cewki Rogowskiego:​​
   • Dzielnik oporowo-pojemnościowy: Zapewnia precyzyjne szerokopasmowe pomiary napięcia (10Hz-5kHz) z szybką reakcją przejściową i dużą odpornością na zakłócenia.
   • Cewka Rogowskiego: Mierzy szybkość zmiany prądu wysokoczęstotliwościowego (di/dt). Zintegrowane komplementarne sygnały tworzą kompleksowy szerokopasmowy sygnał napięcia, rozszerzając efektywną przepustowość do 5kHz i pokonując ograniczenia pojedynczego czujnika.
   ​Obwód korekcji fazy niskich częstotliwości 0.5Hz:​​
  Dla ultraniskich częstotliwości podprzewodowych systemu (np. <1Hz) wykorzystuje dedykowane algorytmy korekcyjne i niskoszumowe obwody analogowe, aby utrzymać błąd fazy <0.1° przy 0.5Hz, zapewniając autentyczność fazy i dokładność amplitudy składowych podprzewodowych.
  Projekt zapobiegający nasyceniu składowej DC (120% przesunięcia DC):​​
  Wykorzystuje rdzenie magnetyczne nanokrystaliczne o wysokiej wartości Bsat w połączeniu z technologią aktywnej kompensacji przesunięcia. Przetrzymuje stałe przesunięcia DC do 120% napięcia nominalnego bez nasycenia, zapobiegając zniekształceniom pomiarów spowodowanym składowymi DC z uszkodzeń inwertera lub asymetrii sieci.
• ​Specyfikacje dynamiczne​
  Czas odpowiedzi na skok: <20μs – Zapewnia szybkie uchwycenie chwilowych przepięć spowodowanych działaniem przelaczników (np. wyłączenie IGBT).
  Dokładność pomiaru harmonicznych: Do 51-go rzędu (2500Hz@50Hz) – Dokładność THD ±0.5% – Spełnia wymagania dotyczące precyzyjnej oceny jakości energii i analizy rezonansów.
  Rozdzielczość rejestracji przejściowych przepięć: 10μs/punkt (równoważne próbkowaniu 100ksps) – Zapewnia rejestrację przebiegu o wysokiej rozdzielczości dla zdarzeń przejściowych w skali milisekund (np. uderzenia piorunów, uszkodzenia do ziemi).
• ​Scenariusze zastosowania​
  Monitorowanie przepięć po wyłączeniu inwertera fotowoltaicznego: Precyzyjnie mierzy skoki napięcia podczas wyłączenia IGBT (dv/dt >10kV/μs), lokalizuje źródło przepięć odbitych fal, i optymalizuje parametry tłumików RC i układ kabli.
  Analiza rezonansów linii łączących w farmie wiatrowej: Uchwyt szerokopasmowych rezonansów (np. 2-5kHz) spowodowanych oddziaływaniem między rozłożoną pojemnością długich kabli a SVG/generatorami. Dostarcza charakterystyczne widmo harmoniczne i cechy tłumienia, aby przewodniczyć dostosowaniu parametrów aktywnego tłumienia.
  Monitorowanie podprzewodowych drgań synchronicznych (SSO/SSR): Dokładnie rejestruje zmiany fazy i amplitudy napięć podprzewodowych w zakresie 0.5-10Hz, dostarczając kluczowe dane do lokalizacji źródła drgań i strategii ich tłumienia.
  Analiza błędnych działań ochrony spowodowanych składowymi DC: Zapewnia dokładne pomiary składowej podstawowej nawet w warunkach znacznych przesunięć DC, zapobiegając błędnym osądom urządzeń ochronnych spowodowanym nasyceniem transformatora.