نیو انرجی پاور سٹیشنز کے لئے ہارمونک مٹیگیشن سلوشن: فوٹو وولٹک پاور پلانٹس میں عالی تعدد کے ہارمونک کا جامع انتظام
Ⅰ. مسئلہ
پی وی پلانٹ کے انورٹر کلसٹرز سے اونچی فریکوئنسی ہارمونکس کا مخلوط کرنا
بڑے پیمانے پر مرکزی پی وی پاور پلانٹ کے آپریشن کے دوران، متعدد انورٹرز کے ساتھ ساتھ آپریشن کرتے ہوئے 150-2500Hz کے رینج (عمدہ طور پر 23 سے لے کر 49 ہارمونکس) میں وایڈ بینڈ ہارمونکس تیار کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں نیٹ ورک کی جانب سے درج ذیل مسائل پیدا ہوتے ہیں:
- کرنٹ کا کل ہارمونک ڈسٹورشن (THDi) 12.3% تک پہنچتا ہے، جو IEEE 519-2014 کے معیار کی حد سے بہت زیادہ ہے۔
- کیپیسٹر بینک کی اوور لوڈ، اوور ہیٹنگ، اور حفاظتی دستیابی کے غلط کام کرنے کا باعث بناتا ہے۔
- ایم آئی (EMI) میں اضافہ کرتا ہے جس سے قریب والے حساس ڈیوائسز کو متاثر کیا جاتا ہے۔
II. بنیادی حل
LC پاسیو فلٹر ٹاپالوجی کو اپنانے سے، کسٹمائزڈ ریکٹرز + کیپیسٹر بینکس کا استعمال کرتے ہوئے موثر ہارمونک ایبسروشن سرکٹس تیار کیا جاتا ہے۔
- کلیدی معدات کا انتخاب
|
اعداد و اشیاء کی قسم |
موڈل/سپیسیفیکیشن |
کلیدی فنکشن |
|
ڈرائی ٹائپ آئرن کور سیریز ریکٹر |
CKSC قسم (کسٹم ڈیزائن) |
ٹھیک انڈکٹو واکٹنس فراہم کرتا ہے، اونچی فریکوئنسی ہارمونکس کو روکتا ہے۔ |
|
فلٹر کیپیسٹر بینک |
BSMJ قسم (میچ شدہ انتخاب) |
ریکٹرز کے ساتھ ریزونیٹ کرتا ہے خاص ہارمونک بینڈ کو ایبسروب کرتا ہے۔ |
- فنکشنل پیرامیٹرز کا ڈیزائن
ریکٹر انڈکٹنس: 0.5mH ±5% (@50Hz بنیادی فریکوئنسی)
کوالٹی فیکٹر (Q): >50 (کم لوسس اونچی فریکوئنسی فلٹر کی ضمانت)
انسلیشن کلاس: کلاس H (طول مدت کی تحمل ٹیمپریچر 180°C)
ریکٹنس ریشیو کنفیگریشن: 5.5% (23 سے لے کر 49 ہارمونکس کے لئے بہترین)
ٹاپالوجی سٹرکچر: ڈیلٹا (Δ) کنکشن (اونچی آرڈر ہارمونک شنٹنگ کی صلاحیت کو بہتر بناتا ہے) - فلٹر سسٹم ڈیزائن کے کلیدی نقاط
ریزوننٹ فریکوئنسی کیلکولیشن:
f_res = 1/(2π√(L·C)) = 2110Hz
بالکل ہدف فریکوئنسی بینڈ (150-2500Hz) کو کور کرتا ہے، اونچی فریکوئنسی ہارمونکس کو مقامی طور پر ایبسروب کرتا ہے۔
III. EMC میٹیگیشن کی افادیت کی تصدیق
|
انڈیکیٹر |
میٹیگیشن سے پہلے |
میٹیگیشن کے بعد |
معیاری حد |
|
THDi |
12.3% |
3.8% |
≤5% (IEEE 519) |
|
فریکوئنسی ہارمونک ڈسٹورشن |
8.2% تک |
≤1.5% |
GB/T 14549 کے مطابق |
|
کیپیسٹر ٹیمپریچر رائز |
75K |
45K |
IEC 60831 کے مطابق |
IV. انجینئرنگ کے اجرائی فوائد
- عیسی فلٹر کارکردگی:
5.5% ریکٹنس ریشیو ڈیزائن خصوصی طور پر 23 سے اوپر کے ہارمونکس کو روکتا ہے، یہ ٹرانسیشنل 7% سکیمز کے مقابلے میں اونچی فریکوئنسی ریسپانس میں 40% کی بہتری فراہم کرتا ہے۔ - سلامتی اور قابلیت:
کلاس H ٹیمپریچر رائز انسلیشن سسٹم -40°C سے +65°C کے بیرونی ماحول میں معدات کے مستحکم آپریشن کی ضمانت دیتا ہے۔ - کوسٹ آپٹیماائزیشن:
کم لوسس ڈیزائن (Q > 50) کے نتیجے میں اضافی سسٹم پاور کنسامپشن آؤٹ پوت پاور کے < 0.3% ہوتا ہے۔
V. ڈیپلومینٹ کی تجویزات
- نصب کی جگہ: 35kV کالیکشن سب سٹیشن کے لو وولٹیج سائیڈ بس بار۔
- کنفیگریشن: ہر 2Mvar کیپیسٹر بینک سیریز کنکشن میں 10 CKSC ریکٹرز (گروپ بیسڈ آٹومیٹک سوچنگ)۔
- منٹرنگ کی ضرورت: آن لائن ہارمونک آنلائزر نصب کریں THDi کی تبدیلیوں کو محفوظ طور پر ٹریک کریں۔
حل کی قدر: نیو اینرجی پاور اسٹیشنز میں اونچی فریکوئنسی ہارمونکس کی آلودگی کو موثر طور پر حل کرتا ہے، کیپیسٹرز کی لمبائی کو 37% سے زیادہ بڑھاتا ہے، اور ہارمونکس کی وجہ سے پی وی آؤٹ پوت کی کٹوتی کو روکتا ہے۔
