Przyczyny i zagrożenia nadmiernymi harmonicznymi po przyłączeniu elektrowni fotowoltaicznej do sieci

Ponieważ elektrownie fotowoltaiczne stały się ważną siłą w transformacji energetycznej. Jednak po podłączeniu tych zielonych mocy do sieci energetycznej pojawia się wyzwanie techniczne, którego nie można zignorować, - zanieczyszczenie harmoniczne. Nadmierne harmoniczne nie tylko wpływają na pracę samej elektrowni, ale także stanowią zagrożenie dla jakości energii w publicznej sieci elektroenergetycznej. W tym artykule szczegółowo przeanalizujemy przyczyny wewnętrzne, liczne zagrożenia i rozwiązania dotyczące nadmiernych harmonicznych po podłączeniu elektrowni fotowoltaicznych do sieci.

1. Wiele zagrożeń: jak poważne są konsekwencje nadmiernych harmonicznych?

Nadmierne harmoniczne nie są w żadnym wypadku prostym problemem związanym z danymi. Mogą wywołać szereg reakcji łańcuchowych, stwarzając zagrożenie zarówno dla samej elektrowni, jak i bezpieczeństwa sieci.

Ⅰ. Zagrożenia dla samej elektrowni fotowoltaicznej:

⑴ Urządzenie przegrzewa się, co powoduje skrócenie jego żywotności:

Falownik: Prądy harmoniczne mogą powodować dodatkowe nagrzewanie cewek filtrów, kondensatorów i urządzeń przełączających w falowniku, co powoduje zmniejszenie wydajności. W przypadku długotrwałej eksploatacji może to prowadzić do usterek i skrócenia żywotności.

Transformator: prądy harmoniczne nasilają efekt naskórkowania i efekt bliskości, powodując zwiększone straty miedzi i żelaza, powodując przegrzanie transformatora i konieczność wymuszonej pracy z zmniejszoną-pojemnością.

Kable: Ze względu na efekt naskórkowania powodują również przegrzanie linii, przyspieszają starzenie się izolacji i stwarzają zagrożenie pożarowe.

(2) Awaria/blokada systemu zabezpieczającego:

Zniekształcone przebiegi prądu mogą powodować, że urządzenia zabezpieczające oparte na ustawieniach częstotliwości zasilania (takie jak zabezpieczenia nadprądowe i różnicowe) będą dokonywać błędnych ocen, co prowadzi do fałszywych wyłączeń i nieplanowanych wyłączeń. I odwrotnie, mogą one również nie działać prawidłowo (awaria) podczas usterek, zwiększając w ten sposób zakres wypadku.

⑶ Błąd pomiaru:

Harmoniczne mogą wpływać na dokładność pomiaru licznika energii elektrycznej, prowadząc do rozbieżności w rozliczeniach rachunków za energię elektryczną pomiędzy elektrowniami a przedsiębiorstwami sieci elektroenergetycznych, powodując w ten sposób straty ekonomiczne.

II. Środki zaradcze: jak skutecznie zarządzać harmonicznymi?

⑴ Kontrola źródła: Sprzęt selektywny

Na początkowym etapie projektowania elektrowni zaleca się wybranie-inwerterów wysokiej jakości, które wykorzystują zaawansowaną technologię modulacji, mają wbudowane-wydajne filtry wyjściowe i spełniają najnowsze standardy jakości energii. Jest to najbardziej-opłacalne i skuteczne rozwiązanie w leczeniu.

(2) Projekt systemu: symulacja i optymalizacja

Przeprowadź szczegółową analizę symulacyjną harmonicznych, aby przewidzieć poziom emisji harmonicznych po podłączeniu elektrowni do sieci i zoptymalizuj projekt elektryczny elektrowni (np. układ linii kolektora), unikając nakładania się harmonicznych z wielu falowników lub rezonansu systemu.

⑶ Obróbka końcowa: Zainstaluj urządzenia filtrujące

Aktywny filtr mocy (APF): Może wykryć prąd harmoniczny obciążenia w czasie rzeczywistym i wprowadzić prąd kompensacyjny o tej samej amplitudzie, ale w przeciwnym kierunku, aby precyzyjnie i dynamicznie wyeliminować harmoniczne. Może jednocześnie zarządzać harmonicznymi o wartości od 2 do 50 razy lub nawet większej i jest najskuteczniejszym sposobem radzenia sobie z przypadkowymi harmonicznymi, ale inwestycja jest stosunkowo wysoka.