ახალი ენერგიის ელექტროსადგურებისთვის ჰარმონიული შეცალებების ამაღლების გადაწყვეტის სისტემა: ფოტოვოლტაიკურ ელექტროსადგურებში მაღალი სიხშირის ჰარმონიული შეცალებების საერთო მართვა
Ⅰ. პრობლემის სცენარი
ფოტოვოლტური დამწყებელის კლასტერებიდან აღმოსავლით არის სიquent ჰარმონიული შეტაცება
დიდი მასშტაბის დაჯგუფებული ფოტოვოლტური ელექტროსადგურების ოპერაციისას პარალელურად მუშაობის რამდენიმე ინვერტორი იწვევს 150-2500Hz დიაპაზონში (ძირითადად 23-დან 49-ე ჰარმონიკამდე) ფართო სპექტრის ჰარმონიკების შექმნას, რაც იწვევს შემდეგ ქსელურ პრობლემებს:
- მთლიანი ჰარმონიული დეფორმაციის მიხედვით (THDi) მიღწევს 12.3%, რაც ნაკლებად აღემატება IEEE 519-2014 სტანდარტის ზღვარს.
- იწვევს კონდენსატორული ბანკის გადატვირთვას, გადათბობას და დაცვითი მოწყობილობების არასწორ მუშაობას.
- ზრდის ელექტრომაგნიტურ ინტერფერენციას (EMI), რაც არეულს მახლობელ გამზარდი მოწყობილობებს.
II. ძირითადი გადარჩენა
LC პასიური ფილტრის ტოპოლოგიის გამოყენება, ეფექტური ჰარმონიული აბსორბციის სირბილების შესაქმნელად შესაძლებელი რეაქტორებით + კონდენსატორული ბანკებით.
- მთავარი მოწყობილობების შერჩევა
|
მოწყობილობის ტიპი |
მოდელი/სპეციფიკაცია |
ძირითადი ფუნქცია |
|
შემცირებული ირონის სერიის რეაქტორი |
CKSC ტიპი (შესაძლებელი დიზაინი) |
პრეციზული ინდუქტიური რეაქტიულობის მოწოდება, აღმოსავლით აღმოსავლით ჰარმონიკების დაჭერით. |
|
ფილტრის კონდენსატორული ბანკი |
BSMJ ტიპი (შესაბამისი შერჩევა) |
რეზონანსი რეაქტორებთან გარეშე კონკრეტული ჰარმონიკული ბანდების აბსორბცია. |
- ტექნიკური პარამეტრების დიზაინი
რეაქტორის ინდუქტიურობა: 0.5mH ±5% (@50Hz ძირითადი სიხშირე)
ხარისხის ფაქტორი (Q): >50 (დარწმუნებული არის დაბალი აშკარა აღმოსავლით ფილტრი)
იზოლაციის კლასი: H კლასი (დიდხანით დამახასიათებელი ტემპერატურა 180°C)
რეაქტიულობის შეფარდების კონფიგურაცია: 5.5% (ოპტიმიზირებული 23-დან 49-ე აღმოსავლით ბანდები)
ტოპოლოგიის სტრუქტურა: Delta (Δ) კავშირი (უფრო არადართული ჰარმონიკული შეტაცების შესაძლებლობა) - ფილტრის სისტემის დიზაინის მთავარი პუნქტები
რეზონანსის სიხშირის გამოთვლა:
f_res = 1/(2π√(L·C)) = 2110Hz
ზუსტად აფართოებს მიზნის სიხშირის ბანდს (150-2500Hz), აღმოსავლით აღმოსავლით ჰარმონიკული აბსორბციის ადგილობრივი მიღწევა.
III. EMC დამცირების ეფექტურობის ვალიდაცია
|
ინდიკატორი |
დამცირებამდე |
დამცირების შემდეგ |
სტანდარტის ზღვარი |
|
THDi |
12.3% |
3.8% |
≤5% (IEEE 519) |
|
ინდივიდუალური ჰარმონიკული დეფორმაცია |
მაქსიმუმ 8.2% |
≤1.5% |
შესაბამისი GB/T 14549 |
|
კონდენსატორის ტემპერატურის ზრდა |
75K |
45K |
შესაბამისი IEC 60831 |
IV. ინჟინერული იმპლემენტაციის უპირატესობები
- მაღალი ეფექტურობის ფილტრი:
5.5% რეაქტიულობის შეფარდების დიზაინი კონკრეტულად დაჭერით ჰარმონიკებს 23-ე რიგიდან ზემოთ, რითაც მიიღება 40% უფრო დიდი აღმოსავლით პასუხი ტრადიციულ 7%-იან სქემებთან შედარებით. - სიმართლე და დამგავითი:
H კლასის ტემპერატურის ზრდის იზოლაციის სისტემა უზრუნველყოფს მოწყობილობების სტაბილურ მუშაობას -40°C დან +65°C დიაპაზონში გარე გარემოში. - ხელფასის ოპტიმიზება:
დაბალი აშკარა დიზაინი (Q > 50) იწვევს დამატებით სისტემის მოხდენას ნაკლები ვარიანტის 0.3% სიმძლავრის მიხედვით.
V. დანერგვის რეკომენდაციები
- დანერგვის ადგილი: 35kV კოლექტორის ქვედა ვოლტის მხარეს ბუსის ხაზი.
- კონფიგურაცია: თითოეული 2Mvar კონდენსატორული ბანკი სერიულად დაკავშირებული არის 10 CKSC რეაქტორებთან (გრუპის ავტომატური გადართვა).
- მონიტორინგის მოთხოვნა: დააყენეთ ქვეყანაში ჰარმონიკული ანალიზატორი THDi ცვლილებების რეალურ დროში დასათვლელად.
გადარჩენის მნიშვნელობა: ეფექტურად ხსნის აღმოსავლით ჰარმონიკურ პოლუციას ახალ ენერგეტიკაში, გაუშვებს კონდენსატორების მოხდენას 37% ზე მეტი და არ არის ფოტოვოლტური გამოტაცების შეზღუდვა ჰარმონიკური დარღვევის ჯარიმების გამო.
