Նոր էներգետիկայի էլեկտրոստացիայի կենտրոնների համար Հարմոնիկ Ազդանշանների Միջոցառումը. Ֆոտովոլտային Էլեկտրոստացիայի Կենտրոններում Բարձր Հաճախականության Հարմոնիկ Ազդանշանների Ոչ Միակողմանի ẢNախագծումը
Ⅰ. Խնդրի hely
Մեծ մասշտաբի կենտրոնացված Fotovoltaic (PV) էլեկտրակայանների գործառումը, երբ զուգահեռ գործառում է բազմաթիվ ինվերտորներ, ստեղծում է լայն հարաբերակցության հարմոնիկներ 150-2500Hz տիրույթում (գլխավորապես 23-րդ մինչև 49-րդ հարմոնիկներ), որոնք հաջորդաբար հանգեցնում են հետևյալ խնդիրների ցանցում.
- Ընդհանուր հարմոնիկ իսկաստությունը (THDi) հասնում է 12.3%-ի, որը մինչև գերազանցում է IEEE 519-2014 ստանդարտի սահմանները.
- Ստեղծում է կոնդենսատորների բանկերի գերբեռնվածություն, անհարթություն և պաշտպանական սարքերի սխալ գործառում.
- Ավելացնում է էլեկտրոմագնիսական համարժեքային համակցումը (EMI), որը ազդում է կարգավոր սարքերի վրա.
II. Հիմնական Լուծում
LC ակտիվ ֆիլտրի տոպոլոգիայի օգտագործում, որը կառուցում է արդյունավետ հարմոնիկ լիցքավորման շղթաներ կարգավորված ռեակտորների և կոնդենսատորների բանկերի օգնությամբ.
- Կարևոր iết bị lựa chọn
|
Սարքի Տեսակ |
Մոդել/Սպեցիֆիկացիա |
Հիմնական Ֆունկցիա |
|
Չափային Երկայն Ռեակտոր |
CKSC Տիպ (Կարգավորված Դիզայն) |
Ներկայացնում է ճշգրիտ ինդուկտիվ ռեակտանցիա, սպառում է բարձր հաճախականության հարմոնիկները. |
|
Ֆիլտրային Կոնդենսատորների Բանկ |
BSMJ Տիպ (Մաッチափոխ Ընտրություն) |
Ռեզոնանսում է ռեակտորների հետ որպեսզի լիցքավորի մասնավոր հարմոնիկ տիրույթները. |
- Տեխնիկական Պարամետրերի Դիզայն
Ռեակտորի Ինդուկտիվությունը: 0.5mH ±5% (@50Hz հիմնական հաճախականություն)
ất lượng Q: >50 (Ապահովում է ցածր կորուստով բարձր հաճախականության ֆիլտրում)
Իզոլացիայի Կլասը: H Կլաս (.getLong-term withstand temperature 180°C)
.Reactance Ratio Configuration: 5.5% (Optimized for 23rd-49th high-frequency band)
Topology Structure: Delta (Δ) Connection (Enhances high-order harmonic shunting capability) - Filter System Design Key Points
Resonant Frequency Calculation:
f_res = 1/(2π√(L·C)) = 2110Hz
Accurately covers the target frequency band (150-2500Hz), achieving local absorption of high-frequency harmonics.
III. EMC Mitigation Effectiveness Validation
|
Indicator |
Before Mitigation |
After Mitigation |
Standard Limit |
|
THDi |
12.3% |
3.8% |
≤5% (IEEE 519) |
|
Individual Harmonic Distortion |
Up to 8.2% |
≤1.5% |
Compliant with GB/T 14549 |
|
Capacitor Temperature Rise |
75K |
45K |
Compliant with IEC 60831 |
IV. Engineering Implementation Advantages
- High-Efficiency Filtering:
The 5.5% reactance ratio design specifically suppresses harmonics above the 23rd order, providing a 40% improvement in high-frequency response compared to traditional 7% schemes. - Safety and Reliability:
The Class H temperature rise insulation system ensures stable equipment operation in outdoor environments ranging from -40°C to +65°C. - Cost Optimization:
The low-loss design (Q > 50) results in additional system power consumption of < 0.3% of output power.
V. Deployment Recommendations
- Installation Location: Low-voltage side busbar of the 35kV collection substation.
- Configuration: Each 2Mvar capacitor bank series-connected with 10 CKSC reactors (Group-based automatic switching).
- Monitoring Requirement: Install an online harmonic analyzer to track THDi changes in real-time.
Solution Value: Effectively resolves high-frequency harmonic pollution in new energy power stations, extends capacitor lifespan by over 37%, and avoids PV output curtailment due to harmonic violation penalties.
