Energia Berriaren Estazioetako Harmonikoen Murrizketa Ebolutza: Fotovoltaikoak Estazioetan Aukeratutako Frekuentzien Harmoniko Altuen Kudeaketa Orokorra
Ⅰ. Arazoaren Kasua
Fotovoltaikoen inbertsore-taldeetatik datorren maiztasun altuak dituzten harmonikoen sarrerak
Handiak diren fotovoltaiko-plantetan lan egitean, paraleloan erabiltzen diren inbertsore anitzek 150-2500Hz tartean (osagarriki 23.ªtik 49.ªra arteko harmonikoak) zabaltasun handiko harmonikoak sortzen dituzte, hurrengo arazoak eragiten dituztelar:
- Batukorra Harmoniko Totala (THDi) 12.3%ra iritsi da, IEEE 519-2014 estandarren muga askoz gaindituz.
- Kondentsadore-bankuen sobresorgitzea, sosegatzea eta babesteko tresnen funtzionamendu okerra.
- Ezmagatzaile Elektrikoaren Interferentzia (EMI) handitzea, inguruko tresna sendokiak eragiten dituena.
II. Nukleoaren Soluzioa
LC pasiboko filtro topologien erabilera, zeregin-murriztuak egindako reaktore + kondentsadore-bankuekin batera osatutako efiziente harmoniko-absorbizio zirkuituak.
- Nagusiko Tresnak Hautatzeko
|
Tresna Mota |
Eredu/Especificazioa |
Nukleo Funtzioa |
|
Errezisto Seriako Reaktore Iraultsia |
CKSC Mota (Zeregin-Murriztu) |
Induktiboa zehaztasunarekin eskaintzen du, maiztasun altuak dituzten harmonikoak murriztzen ditu. |
|
Filtro Kondentsadore-Bankua |
BSMJ Mota (Aukeratua Batdatzeko) |
Reaktoreekin rezonatzen du harmoniko-zati zehatzak absorbitzeko. |
- Tecnika Parametroen Diseinua
Reaktore Induktantzia: 0.5mH ±5% (@50Hz oinarrizko maiztasuna)
Kalitatearen Faktorea (Q): >50 (Bilakaera txikiagorako maiztasun altuak filtratzeko)
Aislamendu Klasea: H klasea (Denbora luzez suportatzen duen tenperatura 180°C)
Errezistentzia Arrazoia Konfiguratuta: 5.5% (23.ªtik 49.ªra arteko maiztasun altuak optimizatu)
Topologia Estructura: Deltak (Δ) Konexioa (Maiztasun altuak kanpo jartzeko ahalmena hobetzen du) - Filtro Sistema Diseinuaren Puntu Nagusiak
Maiztasun Resonantearen Kalkulua:
f_res = 1/(2π√(L·C)) = 2110Hz
Helburu maiztasun tarteak (150-2500Hz) zehaztasunez kontuan hartzen ditu, maiztasun altuak lokalizatuta absorbizten ditu.
III. EMC Mitigazio Efektibotasun Balidazioa
|
Indikadorea |
Mitigazioa Aurretik |
Mitigazioa Ostean |
Estandar Mugak |
|
THDi |
12.3% |
3.8% |
≤5% (IEEE 519) |
|
Harmoniko Individualaren Distorsioa |
Hastapena 8.2% |
≤1.5% |
GB/T 14549-ekin bat dator |
|
Kondentsadorearen Tenperatura Altuerak |
75K |
45K |
IEC 60831-ekin bat dator |
IV. Ingeniaritzarako Implementazioaren Alde Positiboak
- Filtratze Efiziente Handia:
5.5% errezistentzia arrazoia diseinua 23.ªtik aurrerako harmonikoak murrizteko espetsifikoki, 7% eskemak tradizionalak baino 40% hobetzen du maiztasun altuak erantzuten. - Segurtasuna eta Fidagarritasuna:
H klaseko tenperatura-altuerako aislamendu sistema -40°Cetik +65°Cera arteko kanpo ingurumenetan tresna erabiltzaileen lan normala garatzen laguntzen du. - Kostu Optimizazioa:
Bilakaera txikiagorako diseinua (Q > 50) sisteman gehitu den indarra 0.3% baino gutxiago izango da emaitza-indarraren %.
V. Garrantzitsuak
- Instalazio Tokia: 35kV kolektore-subestazioaren barruko aldeko busbarra.
- Konfigurazioa: 2Mvar kondentsadore-banku bakoitzak 10 CKSC reaktore serie-konexioan (Taldeko automatikoki aktibatzea).
- Jardueraren Monitorizatze Eskerrik: Instalatu on-line harmoniko-analizatzaile bat THDi aldaketak denbora errealean jarraitzea lortzeko.
Soluzioaren Balioa: Energia berriko plantetan maiztasun altuak dituzten harmonikoak ezerbitzi eta kondentsadoreen bizitza hedatzen du 37% baino gehiagora, eta harmonikoak galtzeko arrazoiengatik fotovoltaiko-sarrera murrizketak saihesten dira.
