Príčiny a riziká nadmerných harmonických po pripojení fotovoltaickej elektrárne do siete

Keďže fotovoltické elektrárne sa stali dôležitou silou v energetickom prechode. Keď sú však tieto zelené energie pripojené k elektrickej sieti, vzniká technická výzva, ktorú nemožno ignorovať, - harmonické znečistenie. Nadmerné harmonické neovplyvňujú len prevádzku samotnej elektrárne, ale ohrozujú aj kvalitu elektrickej energie vo verejnej elektrickej sieti. Tento článok podrobne analyzuje vnútorné príčiny, viaceré nebezpečenstvá a riešenia nadmerných harmonických po pripojení fotovoltaických elektrární do siete.

1. Viacnásobné nebezpečenstvá: Aké vážne sú dôsledky nadmerných harmonických?

Nadmerné harmonické nie sú v žiadnom prípade jednoduchým problémom s údajmi. Môžu spustiť sériu reťazových reakcií, ktoré predstavujú hrozbu pre samotnú elektráreň aj bezpečnosť siete.

Ⅰ. Nebezpečenstvá pre samotnú fotovoltaickú elektráreň:

⑴ Zariadenie sa prehrieva, čo vedie k skráteniu životnosti:

Invertor: Harmonické prúdy môžu spôsobiť dodatočné zahrievanie v tlmivkách filtra, kondenzátoroch a spínacích zariadeniach v meniči, čo vedie k zníženiu účinnosti. Počas dlhej doby prevádzky to môže viesť k poruchám a skrátiť životnosť.

Transformátor: Harmonické prúdy zosilňujú efekt kože a efekt priblíženia, čo vedie k zvýšeným stratám medi a železa, čo spôsobuje prehrievanie transformátora a nutnosť prevádzky so zníženou-kapacitou.

Káble: V dôsledku skinefektu tiež spôsobujú prehrievanie vedení, urýchľujú starnutie izolácie a predstavujú nebezpečenstvo požiaru.

(2) Porucha/zablokovanie ochranného systému:

Skreslené priebehy prúdu môžu spôsobiť, že ochranné zariadenia založené na nastavení frekvencie napájania (ako je nadprúdová a diferenciálna ochrana) budú robiť nesprávne rozhodnutia, čo vedie k chybnému vypnutiu a neplánovanému vypnutiu. Naopak, môžu tiež zlyhať v správnom fungovaní (porucha) počas poruchy, čím sa rozširuje rozsah nehody.

⑶ Chyba merania:

Harmonické vlny môžu ovplyvniť presnosť merania elektromera, čo vedie k nezrovnalostiam v zúčtovaní účtov za elektrinu medzi elektrárňami a spoločnosťami rozvodnej siete, čo spôsobuje ekonomické straty.

II. Protiopatrenia: Ako efektívne riadiť harmonické?

⑴ Ovládanie zdroja: Selektívne vybavenie

V počiatočnej fáze návrhu elektrárne sa odporúča vybrať vysoko{0}}kvalitné meniče, ktoré využívajú pokročilú modulačnú technológiu, majú zabudované-účinné výstupné filtre a spĺňajú najnovšie normy kvality energie. Toto je najefektívnejšie a najefektívnejšie-riešenie liečby.

(2) Návrh systému: Simulácia a optimalizácia

Vykonajte podrobnú harmonickú simulačnú analýzu na predpovedanie úrovne harmonických emisií po pripojení elektrárne k sieti a optimalizujte elektrický dizajn elektrárne (ako je rozmiestnenie kolektorových vedení), aby ste sa vyhli superpozícii harmonických z viacerých meničov alebo systémovej rezonancie.

⑶ Koncové ošetrenie: Nainštalujte filtračné zariadenia

Filter aktívneho výkonu (APF): Dokáže detekovať harmonický prúd záťaže v reálnom čase a vstrekovať kompenzačný prúd rovnakej amplitúdy, ale opačného smeru, aby presne a dynamicky eliminoval harmonickú. Dokáže súčasne riadiť harmonické v rozsahu od 2 do 50-krát alebo dokonca vyššie a je najefektívnejším prostriedkom na riešenie náhodných harmonických, ale investícia je relatívne vysoká.