Жаңа энергия электр станциялары үшін гармоникалық жөндеу шешімі: Фотоэлектр станцияларындағы жоғары дауыстамдагы гармоникаларды ерекше басқару
Ⅰ. Есептің сценарийі
Фотоэлектр станцияларының инверторларынан жоғары дауыстымдылықты өндіру
Үлкен көлемдегі біріктірілген фотоэлектр станцияларының әрекет ету мезгілінде, параллельде әрекет ететін бірнеше инверторлар 150-2500Гц аралығында (негізінен 23-ден 49-ға дейінгі гармоникалар) жоғары дауыстымдылықты өндіреді, бұл төмендегі электр желісіндегі проблемаларды пайда етеді:
- Ақырындық гармоникалық искемдер (THDi) 12.3%-ге жетеді, IEEE 519-2014 стандартының шектерін өте жоғары.
- Конденсаторлық банкалардың үстірімділігі, ыстықтық және корректорлық құрылғылардың қатынасы.
- Жақындағы ұятты құрылғыларға таасир ету үшін электромагниттік қолданбадан (EMI) өсу.
II. Негізгі шешім
LC пассивті фильтр топологиясын қолдану, қажетті реакторлар + конденсаторлық банкаларды пайдаланып, әріптес гармоникалық қабылдау циклдерін құру.
- Негізгі құрылғыларды таңдау
|
Құрылғы түрі |
Модель/Сипаттама |
Негізгі функция |
|
Қышқылсыз Темір ядролы сериялық реактор |
CKSC Түрі (Заказпен өндірілетін) |
Точті індуктивті реакциялық қабілет береді, жоғары дауыстымдылықты басып тастайды. |
|
Фильтр конденсаторлық банка |
BSMJ Түрі (Сәйкес таңдалған) |
Реакторлармен резонанс құрастырып, айнымалы гармоникалық диапазондарды қабылдайды. |
- Техникалық параметрлерді құрылу
Реакторлық індуктивтілік: 0.5мГн ±5% (@50Гц негізгі дауыстымдылық)
Жақсылық коэффициенті (Q): >50 (Төмен ыбыстамалы жоғары дауыстымдылықты фильтрлеуді қамтамасыз етеді)
Изоляция классы: H классы (Узақ мезгілде 180°C температурасын басқару)
Реакциялық қатынас конфигурациясы: 5.5% (23-ден 49-ға дейінгі жоғары дауыстымдылық диапазоны үшін оптимизацияланған)
Топологиялық структура: Дельта (Δ) байланыс (Жоғары ретті гармоникалық шунт қабілетін жақсартады) - Фильтр системасын құру негізгі нүктелері
Резонанс дауыстымдылығын есептеу:
f_res = 1/(2π√(L·C)) = 2110Гц
Мақсатты дауыстымдылық аралығын (150-2500Гц) тәуелсіз қабылдайды, жоғары дауыстымдылықты өндіру.
III. EMC қысқарту әсердің дәлелденуі
|
Көрсеткіш |
Өнімділіктен бұрын |
Өнімділіктен кейін |
Стандарттық шектер |
|
THDi |
12.3% |
3.8% |
≤5% (IEEE 519) |
|
Бір ғана гармоникалық искемдер |
Ең жоғары 8.2% |
≤1.5% |
GB/T 14549-ге сәйкес |
|
Конденсатордың температурасының өсуі |
75K |
45K |
IEC 60831-ге сәйкес |
IV. Инженерлік өнімділіктің артықшылықтары
- Жоғары өнімді фильтрлеу:
5.5% реакциялық қатынас құрылымы 23-ден жоғары ретті гармоникаларды өндіреді, құралдық 7% схемаларына салыстырмалы 40% өнімділікті жақсартады. - Кейіпкерлік және ыңғайлылық:
H классы температуралық өсу изоляциялық система -40°C мен +65°C аралығындағы сыртқы аймақта құрылғылардың стабилдетілген әрекет етуін қамтамасыз етеді. - Құнын оптимизациялау:
Төмен ыбыстамалы дизайн (Q > 50) жүйе ыбыстамасын өнімділіктің 0.3% дан төмен қылып өндіреді.
V. Қолдану ұсыныстары
- Орнату орны: 35кВ жинақтау алдыңғысының төмен дауыстымдылық жағындағы автобус.
- Конфигурация: Аралас 2Мвар конденсаторлық банкалар 10 CKSC реакторлармен сериялық байланыста (Топтық автоматты ауыстыру).
- Мониторинг талаптары: THDi өзгерістерін онлайн режимінде қадағалау үшін онлайн гармоникалық анализаторды орнату.
Шешімдің құндылығы: Жаңа энергиялық электр станцияларында жоғары дауыстымдылықты өндіру проблемасын әртүрлі қалыптастыру, конденсаторлардың өмір мерзімін 37% дан жогары ұзарту және гармоникалық қатынастар үшін PV өнімділіктің қысқартылуын болдырмау.
