Aktívne výkonové filtre pre 2.-50. harmonické zmiernenie vo fotovoltaických elektrárňach

Počas výroby energie-pripojenej do siete fotovoltaické elektrárne často generujú silné znečistenie 2. až 50. harmonickej v dôsledku použitia invertorovej technológie, čo vedie k problémom s kvalitou energie. Výsledkom je, že APF (Active Power Filters) sa stali preferovaným vybavením mnohých fotovoltaických elektrární.

1. Harmonické problémy vo fotovoltaických elektrárňach
Každodenná prevádzka fotovoltaických elektrární závisí vo veľkej miere od fotovoltaických invertorov. Rozsiahle používanie týchto meničov však generuje 2. až 50. harmonickú. Tieto harmonické nielenže znečisťujú sieť a ovplyvňujú kvalitu elektrickej energie, ale môžu tiež spôsobiť prehriatie zariadenia, poruchu a dokonca poškodenie.

2. Princíp činnosti filtrov aktívneho výkonu
Aktívne výkonové filtre APF používajú vysokofrekvenčné spínacie obvody na generovanie prúdov s rovnakou frekvenciou, ale opačnou fázou ako harmonické, čím sa eliminujú harmonické zložky. Môžu špecificky zacieliť na harmonické pri určitých frekvenciách (ako je 2., 5. a 7.) generované vo fotovoltaických elektrárňach a súčasne adresovať harmonické- vyššieho rádu, ako je 11., 13. a 17. Pre prevádzku fotovoltaických elektrární{10}}pripojenú do siete je to kľúčové.

3. Aplikačné efekty aktívnych výkonových filtrov vo fotovoltaických elektrárňach

3.1 Zníženie harmonických prúdov
Po inštalácii aktívnych výkonových filtrov sú harmonické prúdy v sieti výrazne znížené, najmä 2. až 50. harmonické zložky, ktoré sú účinne potlačené. To nielenže rieši problém harmonického znečistenia vo fotovoltaických elektrárňach, ale tiež zvyšuje stabilitu siete.

3.2 Zníženie kolísania sieťového napätia
Vďaka zmierneniu harmonického znečistenia sa účinne kontrolujú výkyvy napätia v sieti, znižuje sa poruchovosť zariadení a zlepšuje sa pracovné prostredie pre energetické zariadenia.

3.3 Zlepšenie účinníka
Aktívne filtre výkonu môžu tiež kompenzovať jalový výkon, čím zlepšujú účinník fotovoltaických elektrární. Tým sa znižuje zaťaženie siete jalovým výkonom a ďalej sa zvyšuje prevádzková účinnosť siete.