Solusyon sa Pagbawas ng Harmonics para sa mga Bagong Ilog ng Kapangyarihan: Komprehensibong Pamamahala ng Mataas na Patawaran ng Mga Harmonics sa mga Solar Power Plant
Ⅰ. Szenario ng Problema
Pagsasalansan ng mataas na peryodyong harmoniko mula sa kumpletong grupo ng inverter ng planta ng PV
Sa pag-operate ng malalaking sentralisadong planta ng solar power, ang maraming inverter na nag-ooperate sa parallel ay nag-generate ng malawak na bandang harmoniko sa rango ng 150-2500Hz (kasunod ang ika-23 hanggang ika-49 na harmoniko), na nagdudulot ng mga sumusunod na isyu sa grid:
- Ang Total Harmonic Distortion (THDi) ng kuryente ay umabot sa 12.3%, na lubhang lumampas sa limitasyon ng pamantayan ng IEEE 519-2014.
- Nagdudulot ng sobrang load, sobrang init, at maling operasyon ng protective device ng capacitor bank.
- Tumataas ang Electromagnetic Interference (EMI) na nakakaapekto sa mga sensitibong equipment sa paligid.
II. Pangunahing Solusyon
Pag-adopt ng topolohiya ng LC passive filter, pagbuo ng epektibong circuit ng harmonic absorption gamit ang customized reactors + capacitor banks.
- Piliin ang Pangunahing Equipment
|
Uri ng Equipment |
Model/Specification |
Pangunahing Pungsiyon |
|
Dry-Type Iron-Core Series Reactor |
CKSC Type (Custom Design) |
Nagbibigay ng eksaktong inductive reactance, supressing ang mataas na peryodyong harmoniko. |
|
Filter Capacitor Bank |
BSMJ Type (Matched Selection) |
Resonating kasama ang reactors upang i-absorb ang tiyak na bandang harmoniko. |
- Design ng Teknikal na Parameter
Reactor Inductance: 0.5mH ±5% (@50Hz fundamental frequency)
Kalidad ng Factor (Q): >50 (Nag-aasure ng mababang-loss high-frequency filtering)
Klase ng Insulation: Class H (Matagal na kakayahan ng temperatura 180°C)
Reactance Ratio Configuration: 5.5% (Optimized para sa ika-23 hanggang ika-49 na high-frequency band)
Topolohiya ng Structure: Delta (Δ) Connection (Nagpapalakas ng kakayanan ng shunting ng mataas na order na harmoniko) - Mga Key Points sa Design ng Filter System
Kalkulasyon ng Resonant Frequency:
f_res = 1/(2π√(L·C)) = 2110Hz
Tumpak na naka-cover ang target na frequency band (150-2500Hz), nag-aabsorb ng lokal na high-frequency harmoniko.
III. Pag-validate ng Epektibidad ng EMC Mitigation
|
Indikador |
Bago ang Mitigation |
Matapos ang Mitigation |
Limitasyon ng Pamantayan |
|
THDi |
12.3% |
3.8% |
≤5% (IEEE 519) |
|
Individual Harmonic Distortion |
Hanggang 8.2% |
≤1.5% |
Compliant sa GB/T 14549 |
|
Temperature Rise ng Capacitor |
75K |
45K |
Compliant sa IEC 60831 |
IV. Mga Advantages ng Implementasyon ng Engineering
- High-Efficiency Filtering:
Ang disenyo ng 5.5% reactance ratio ay partikular na nagsuppress ng harmoniko na nasa itaas ng ika-23, nagbibigay ng 40% improvement sa high-frequency response kumpara sa tradisyonal na 7% schemes. - Safety at Reliability:
Ang Class H temperature rise insulation system ay nag-aasure ng matatag na operasyon ng equipment sa outdoor environment na may range mula -40°C hanggang +65°C. - Cost Optimization:
Ang low-loss design (Q > 50) ay nagreresulta sa karagdagang system power consumption na < 0.3% ng output power.
V. Mga Rekomendasyon sa Deployment
- Lokasyon ng Installation: Busbar ng low-voltage side ng 35kV collection substation.
- Konfigurasyon: Bawat 2Mvar capacitor bank series-connected sa 10 CKSC reactors (Group-based automatic switching).
- Monitoring Requirement: Mag-install ng online harmonic analyzer upang trackin ang mga pagbabago ng THDi sa real-time.
Halaga ng Solusyon: Epektibong nagsosolve ng polusyon ng mataas na peryodyong harmoniko sa bagong energy power stations, nag-eextend ng lifespan ng capacitor ng higit sa 37%, at nag-iwas ng kurtailment ng output ng PV dahil sa mga penalty sa paglabag sa harmoniko.
