新エネルギー発電所の高調波抑制ソリューション：太陽光発電所における高周波高調波の包括的管理

Ⅰ. 問題シナリオ​
大規模集中型太陽光発電所の運転中に、並列で動作する複数のインバータが150-2500Hz範囲（主に23次から49次の高調波）で広帯域の高調波を生成し、以下の電力網側の問題を引き起こす。

• 電流全高調波歪率（THDi）が12.3%に達し、IEEE 519-2014標準の制限を大幅に超える。
• コンデンサバンクの過負荷、過熱、保護装置の誤動作を引き起こす。
• 近隣の敏感な機器に影響を与える電磁干渉（EMI）が増加する。

​II. 核心解決策​
カスタマイズされたリアクタとコンデンサバンクを使用して効率的な高調波吸収回路を構築するLCパッシブフィルタトポロジの採用。

1. ​主要設備選定​

1. ​技術パラメータ設計​
   リアクタインダクタンス: 0.5mH ±5% (@50Hz基本周波数)
   品質係数(Q): >50 (低損失高周波フィルタリングを確保)
   絶縁クラス: クラスH (長時間耐温度180°C)
   リアクタンス比設定: 5.5% (23次から49次までの高周波帯に最適化)
   トポロジ構造: デルタ(Δ)接続 (高次高調波のシャント能力を強化)
2. ​フィルターシステム設計の要点​
   共振周波数計算:
   f_res = 1/(2π√(L・C)) = 2110Hz
   目標周波数帯(150-2500Hz)を正確にカバーし、高周波高調波の局所的吸収を実現する。

​III. EMC緩和効果の検証​

​IV. 工程実装の利点​

1. ​高効率フィルタリング:​​
   5.5%リアクタンス比設計は特に23次以上の高調波を抑制し、従来の7%スキームと比較して高周波応答が40%向上する。
2. ​安全性と信頼性:​​
   クラスH温度上昇絶縁システムは、-40°Cから+65°Cまでの屋外環境での安定した設備運転を確保する。
3. ​コスト最適化:​​
   低損失設計（Q > 50）により、出力電力に対する追加のシステム消費電力は<0.3%となる。

​V. 配置推奨​

1. ​設置場所:​​ 35kV集電サブステーションの低圧側バスバー。
2. ​構成:​​ 各2Mvarコンデンサバンクを10つのCKSCリアクタと直列接続（グループベースの自動切替）。
3. ​監視要件:​​ THDiの変化をリアルタイムで追跡するためのオンライン高調波アナライザを設置する。

​ソリューション価値:​​ 新エネルギー発電所における高周波高調波汚染を効果的に解決し、コンデンサの寿命を37%以上延ばし、高調波違反によるPV出力制限を回避する。