యూనివర్సల్ ఎనర్జీ పవర్ స్టేషన్లకు హార్మోనిక్ నివారణ పరిష్కారం: ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ ప్లాంట్లలో హై-ఫ్రీక్వెన్సీ హార్మోనిక్ల యొక్క సమగ్ర నిర్వహణ
Ⅰ. సమస్య పరిద్రశ
పీవీ ప్లాంట్ ఇన్వర్టర్ క్లస్టర్ల నుండి ఉత్పన్నమైన హై-ఫ్రిక్వెన్సీ హార్మోనిక్‌లు
పెద్ద ప్రమాణంలో కేంద్రీకృత పీవీ షాపుల వినియోగంలో, అనేక ఇన్వర్టర్లు సమాంతరంగా పనిచేస్తూ 150-2500Hz పరిధిలో (ముఖ్యంగా 23వ నుండి 49వ హార్మోనిక్ల) వ్యాప్తిలో వైడ-బాండ్ హార్మోనిక్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇది కింది గ్రిడ్-పక్షాలను రాజీకరిస్తుంది:
- కరెంట్ టోటల్ హార్మోనిక్ డిస్టర్షన్ (THDi) 12.3% వరకు చేరుతుంది, IEEE 519-2014 మానదండాలను దశాంశంగా దాటుతుంది.
- కాపాసిటర్ బ్యాంకు ఓవర్లోడ్, ఓవర్హీటింగ్, మరియు ప్రొటెక్టివ్ డెవైస్‌ల తప్పు వ్యవహారం.
- ప్రాసాంక్టువ సామర్థ్యం (EMI) పెరిగింది, దగ్గరలోని సెన్సిటివ్ పరికరాలను ప్రభావితం చేసింది.
II. ముఖ్య పరిష్కారం
LC పాసివ్ ఫిల్టర్ టాపోలజీ వినియోగం, కస్టమైజ్డ్ రీయాక్టర్లు + కాపాసిటర్ బ్యాంకులను ఉపయోగించి దక్ష హార్మోనిక్ అభిశంసన సర్క్యుట్లను నిర్మించడం.
- ప్రముఖ పరికరాల ఎంపిక
|
పరికర రకం |
మోడల్/స్పెసిఫికేషన్ |
ముఖ్య ఫంక్షన్ |
|
డ్రై-టైప్ ఆయన్-కోర్ సిరీస్ రీయాక్టర్ |
CKSC రకం (కస్టమైజ్డ్ డిజయన్) |
ప్రత్యేక ఇండక్టివ్ రీయాక్టన్స్ ను అందిస్తుంది, హై-ఫ్రిక్వెన్సీ హార్మోనిక్‌లను దందలు చేస్తుంది. |
|
ఫిల్టర్ కాపాసిటర్ బ్యాంకు |
BSMJ రకం (మ్యాచ్ చేసిన ఎంపిక) |
రీయక్టర్లతో రిజోనేట్ చేస్తూ నిర్దిష్ట హార్మోనిక్ బాండ్లను అభిశంసిస్తుంది. |
- టెక్నికల్ పారామెటర్ల డిజయన్
రీయాక్టర్ ఇండక్టెన్స్: 0.5mH ±5% (@50Hz మూల ఫ్రిక్వెన్సీ)
పోటెన్షియల్ ఫ్యాక్టర్ (Q): >50 (క్షిణం లో హై-ఫ్రిక్వెన్సీ ఫిల్టరింగ్ నిర్ధారిస్తుంది)
ఇన్స్యులేషన్ క్లాస్: క్లాస్ H (ప్రాంతిక సహన ఉష్ణోగతాంశం 180°C)
రీయక్టన్స్ నిష్పత్తి కన్ఫిగరేషన్: 5.5% (23వ-49వ హై-ఫ్రిక్వెన్సీ బాండ్కు అవతరించినది)
టాపోలజీ స్ట్రక్చర్: డెల్టా (Δ) కనెక్షన్ (హై-ఆర్డర్ హార్మోనిక్ షంటింగ్ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది) - ఫిల్టర్ సిస్టమ్ డిజయన్ ప్రముఖ పాయింట్లు
రిజోనేంట్ ఫ్రిక్వెన్సీ కాల్కులేషన్:
f_res = 1/(2π√(L·C)) = 2110Hz
లక్ష్య ఫ్రిక్వెన్సీ బాండ్ (150-2500Hz)ని దశాంశంగా కవర్ చేస్తుంది, హై-ఫ్రిక్వెన్సీ హార్మోనిక్‌లను స్థానికంగా అభిశంసిస్తుంది.
III. EMC నివారణ ప్రభావం నిర్ణయం
|
పరిక్షేపణ |
నివారణం ముందు |
నివారణం తర్వాత |
మానదండాలు |
|
THDi |
12.3% |
3.8% |
≤5% (IEEE 519) |
|
ఏకాంత హార్మోనిక్ విక్షేపణ |
అత్యధికం 8.2% |
≤1.5% |
GB/T 14549 అనుసరించబడింది |
|
కాపాసిటర్ ఉష్ణోగతాంశ పెరిగింది |
75K |
45K |
IEC 60831 అనుసరించబడింది |
IV. ఎంజనీరింగ్ అమలు ప్రయోజనాలు
- హై-ఎఫ్ఫిషంసీ ఫిల్టరింగ్:
5.5% రీయక్టన్స్ నిష్పత్తి డిజయన్ 23వ తరువాతి హార్మోనిక్‌లను విశేషంగా దందలు చేస్తుంది, ప్రధానమైన 7% యోజనలను కాపాడుతుంది, హై-ఫ్రిక్వెన్సీ ప్రతికీర్తిని 40% పెంచుతుంది. - భద్రత మరియు నమ్మకం:
క్లాస్ H ఉష్ణోగతాంశ పెరిగించు ఇన్స్యులేషన్ వ్యవస్థ -40°C నుండి +65°C వరకు బాహ్య పరిస్థితులలో సాధారణ పరికరాల స్థిరమైన పనికట్టను ఉంటుంది. - కాస్ట్ ఆప్టిమైజేషన్:
క్షిణం లో డిజయన్ (Q > 50) ఫలితంగా సిస్టమ్ శక్తి వినియోగం ఆవృత శక్తి యొక్క < 0.3% కంటే తక్కువ ఉంటుంది.
V. అమలు చేయడం ప్రతిపాదనలు
- స్థాపన స్థానం: 35kV కలెక్షన్ సబ్-స్టేషన్ లో వినియోగ వైపు బస్ బార్.
- కన్ఫిగరేషన్: ప్రతి 2Mvar కాపాసిటర్ బ్యాంకును 10 CKSC రీయాక్టర్లతో సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయండి (గ్రూప్-బేస్డ్ ఆటోమేటిక్ స్విచింగ్).
- మానిటరింగ్ అవసరం: రియల్-టైమ్లో THDi మార్పులను ట్రాక్ చేయడానికి ఒక న్లైన్ హార్మోనిక్ విశ్లేషకం స్థాపించండి.
పరిష్కార విలువ: కొత్త శక్తి షాపులలో హై-ఫ్రిక్వెన్సీ హార్మోనిక్ పరిసర దూశాలను దక్షంగా నివారిస్తుంది, కాపాసిటర్ జీవితాన్ని 37% కంటే ఎక్కువ పొడిగిస్తుంది, హార్మోనిక్ హానికి పరిస్థితుల్లో PV ప్రదర్శన నిరోధనను తప్పుకుంటుంది.
