Razrešenje za smanuvaњe harmonikite vo novi energetski elektrani: Komprehensивна управување со високочестотни harmonici во фотovoltaični elektrani
Ⅰ. Сценарио на проблема
Високочестотно хармонично инжектирање од кластери на инвертери во ФВН (фотоволтна електранија)
Токму при работата на големи централизирани ФВН електрани, паралелни операции на многу инвертери генерираат широкопосочни хармонии во опсегот од 150-2500Hz (првенствено 23-та до 49-та хармонија), што доведува до следните проблеми со мрежата:
- Тоталната хармоничка искривеност на токот (THDi) достигнува 12,3%, значително надминувајќи стандардните лимити на IEEE 519-2014.
- Причинува прекомерна нагласена работа на капацитетни банки, претопување и неправилна работа на заштитни уреди.
- Зголемена електромагнетна интерференција (EMI) која влијае на блиски осетливи уреди.
II. Клучно решение
Примена на топологија на LC пасивен филтер, конструирање на ефикасни хармонички апсорбирачки кола со користење на специфично дизајнирани реактори + капацитетни банки.
- Избор на клучни опреми
|
Тип на опрема |
Модел/Спецификации |
Коренска функција |
|
Сушен железен сериен реактор |
CKSC тип (специфичен дизајн) |
Предоставува прецизна индуктивна реактивност, потиснувајќи високочестотни хармонии. |
|
Филтер капацитетна банка |
BSMJ тип (соодветен избор) |
Резонира со реакторите за да апсорбира одредени хармонички опсегови. |
- Дизајн на технички параметри
Индуктивност на реакторот: 0,5мH ±5% (@50Hz основна честота)
Коефициент на карактеристика (Q): >50 (Оsiguruva niskopoterinsko visokochestotno filtriranje)
Класа на изолација: Класа H (Долготрайна температурна отпорност 180°C)
Конфигурација на реактивен однос: 5,5% (Оптимизиран за високочестотен опсег од 23-та до 49-та хармонија)
Структура на топологија: Делта (Δ) Конекција (Подобрува капацитетот за отклонување на висок ред на хармонии) - Клучни точки на дизајн на системот на филтрирање
Израчун на резонантна честота:
f_res = 1/(2π√(L·C)) = 2110Hz
Точно покрива целниот честотен опсег (150-2500Hz), постигнувајќи локално апсорбирање на високочестотни хармонии.
III. Потврда на ефективноста на намалување на EMC
|
Индикатор |
Пред намалувањето |
После намалувањето |
Стандардна граница |
|
THDi |
12,3% |
3,8% |
≤5% (IEEE 519) |
|
Индивидуална хармоничка искривеност |
Најдо 8,2% |
≤1,5% |
Соодветно со GB/T 14549 |
|
Повисоката температура на капацитетот |
75K |
45K |
Соодветно со IEC 60831 |
IV. Префрси на инженерско имплементирање
- Ефикасно филтрирање:
Дизајнот со 5,5% реактивен однос специфично потиснува хармонии над 23-ти ред, давајќи 40% подобрување во високочестотна одговорност споредено со традиционалните 7% схеми. - Сигурност и надежност:
Системот за изолација со температурна нагласа на Класа H осигурува стабилна работа на опремата во сполошни услови од -40°C до +65°C. - Оптимизација на цена:
Нископотеринскиот дизајн (Q > 50) резултира со дополнителна системска консумација на енергија од < 0,3% од излезната мощност.
V. Препораки за деплојмане
- Локација на инсталација: Нисконапонска страна на колекторна подстанција од 35kV.
- Конфигурација: Секој 2Mvar капацитетна банка серијски поврзана со 10 CKSC реактори (Групно автоматско превклучување).
- Барање за мониторинг: Инсталирајте онлајн хармоничен анализатор за реално време пратење на промени на THDi.
Вредност на решението: Ефикасно решава високочестотната хармоничка загаденост во електрани за нова енергија, продлабокува животот на капацитетите за повеќе од 37% и избегнува ограничување на излезот на ФВН поради пенализации за прекршување на хармонии.
