Как гармоническая контроль и компенсация реактивной власти может работать вместе, чтобы повысить стабильность энергетической системы?

Среди многочисленных проблем с качеством электроэнергии, с которыми сталкиваются современные энергетические системы, гармоническое загрязнение и недостаточная реактивная мощность - две основные проблемы, которые наиболее сильно влияют на стабильную работу энергетической сетки. В этой статье Geyue Electric, с профессиональной точки зрения производителя низковольтного оборудования для компенсации реактивной мощности, мы будем глубоко изучить совместный рабочий механизм между технологией гармонического контроля и системами реактивной компенсации мощности. Мы также тщательно проанализируем, как этот совместный механизм повышает стабильность энергетической системы и систематически уточняет технические преимущества и стоимость применения нового комплексного решения посредством случаев инженерных практик.

Проблемы с стабильностью энергетических систем

Благодаря постоянному улучшению уровней промышленной автоматизации и устойчивым расширением масштаба новой энергетической энергии, современные энергетические системы в настоящее время сталкиваются с беспрецедентными проблемами с точки зрения качества электроэнергии. Широкое применение нелинейных нагрузок привело к все более серьезному гармоническому загрязнению в энергетической сетке, в то время как увеличение индуктивных нагрузок привело к тому, что спрос на реактивную власть продолжала расти. Эти две проблемы взаимодействуют друг с другом, совместно угрожая безопасной и стабильной работе энергосистемы.

В промышленном производственном поле нелинейные нагрузки, такие как оборудование с переменным частотным приводом, выпрямительные устройства и электрические дуги, генерируют большое количество гармонического тока. Эти высокочастотные компоненты тока не только приводят к перегреву и неисправному электрическому оборудованию, но также могут вызвать сетевой резонанс, что приводит к неправильным действиям защитных устройств. В то же время реактивная мощность, потребляемая индуктивным оборудованием, таким как двигатели и трансформаторы, приведет к снижению коэффициента мощности, увеличению потерь линии и увеличению колебаний напряжения.

Что сложнее, так это то, что проблема гармоники и проблема реактивной силы часто переплетаются друг с другом. Традиционные конденсаторы компенсации реактивной мощности склонны к перегрузке повреждений в гармонической среде, в то время как пассивные фильтрационные устройства не могут удовлетворить спрос на динамическую реактивную компенсацию мощности. Эти взаимно ограничивающие отношения затрудняют решение для единого управления для достижения желаемого эффекта; Поэтому должен быть принят технический маршрут совместной оптимизации.

Механизм взаимодействия между проблемами гармоники и реактивной власти

Распространение гармонических токов в энергетической системе значительно влияет на производительность устройств компенсации реактивной мощности. Когда в силовой сетке существуют большие гармонические компоненты, шунтирующие конденсаторы могут испытывать гармоническую амплификацию. Это происходит потому, что конденсаторы могут образовывать параллельные резонансные схемы с индуктивностью системы на определенных гармонических частотах, что приводит к аномальному усилению напряжения в локализованных областях. Этот резонансный эффект не только ускоряет старение диэлектрического конденсатора, но и в тяжелых случаях, он также может привести к разрушению изоляции оборудования.

С другой стороны, колебания реактивной силы также влияют на эффективность гармонического контроля. Когда нехватка реактивной мощности в системе является значительной, напряжение сетки будет испытывать заметные колебания. Эти изменения напряжения изменят рабочие точки нелинейных нагрузок, тем самым влияя на их гармонические характеристики выбросов. Особенно в случае индуктивных нагрузок быстрые изменения в реактивной потребности в мощности часто сопровождаются резкими колебаниями в гармоническом спектре, что ставит более высокие требования к динамическому отклику оборудования для гармонического контроля.

В инженерной практике было обнаружено, что, хотя пассивные устройства фильтрации могут отфильтровать конкретные гармоники, они будут вводить дополнительную компенсацию реактивной мощности, что может привести к чрезмерной компенсации в системе. Более того, традиционное устройство компенсационной компенсации типа TSC, которое использует режим переключения тиристора, испытывает трудности с удовлетворением требований динамической компенсации современных энергетических систем из -за его медленной скорости отклика. Эти технические ограничения побуждают нас искать более продвинутые решения для совместного управления.

Принцип и план реализации технологии управления совместным управлением

Комбинированное применениеActive Power Filters (APFS)иСтатические генераторы VAR (SVGS)В настоящее время представляет собой наиболее продвинутую технологию совместного управления. Активно-энергетический фильтр использует технологию электронного преобразования электронных конверсий, и, благодаря обнаружению гармонического тока нагрузки в реальном времени, генерирует компенсационный ток, который противоположный ему, достигая гармонической устранения. Его основное преимущество заключается в способности одновременно компенсировать все гармонические частоты и не влиять на изменения в системном импедансе.

Статический генератор VAR, как новое поколение устройства компенсации динамической реактивной мощности, может быстро генерировать необходимый реактивный ток через инвертор типа напряжения. По сравнению с традиционным устройством TSC, SVG обладает техническими преимуществами, такими как скорость быстрого отклика, высокая точность компенсации и широкий эксплуатационный диапазон. Что еще более важно, SVG не будет резонировать с системой и все еще может работать достоверно в гармонической среде.

Интеграция APF и SVG на той же платформе позволяет создавать полную систему управления качеством электроэнергии. Эта система достигает скоординированного контроля с помощью единого высокоскоростного цифрового контроллера, обеспечивая эффективность как гармонической компенсации, так и точную регуляцию реактивной мощности. В практических инженерных приложениях это решение особенно подходит для промышленных условий с тяжелым гармоническим загрязнением и частыми реактивными колебаниями мощности, такими как стальные мельницы, сварочные мастерские, полупроводниковые заводы и т. Д.

Анализ случаев инженерного применения

Проект улучшения качества электроэнергии в семинаре по покрытию крупного автомобильного производства предприятия является типичным применением технологии совместного управления. Этот семинар оснащен большим количеством приводных устройств с переменной частотой. Измеренное общее гармоническое искажение тока достигает 18%, и из -за централизованного использования асинхронных двигателей средний коэффициент мощности составляет всего 0,72. Традиционное решение, которое использует дискретные фильтры LC и компенсационные шкафы TSC, не только занимает большую площадь, но и часто сталкивается с резонансными проблемами.

Проект ремонта принимает интегрированную систему APF + SVG, интегрируя функции управления гармоникой и реактивную компенсацию мощности на единой платформе. После того, как система была введена в эксплуатацию, текущая скорость искажений гармонических данных упала ниже 4, а коэффициент мощности остался выше 0,95. Измеренные данные показали, что общее энергопотребление системы снизилось на 15%, частота отказов оборудования снизилась на 40%, и были достигнуты значительные экономические выгоды.

Другим типичным случаем является проект по улучшению качества электроэнергии, подключенной к сетке, определенной фотоэлектрической электростанции. Во время процесса выработки электроэнергии фотоэлектрический инвертор будет генерировать определенные гармонические волны, а во время ночной работы возникнут проблема с обратной передачей реактивной мощности. Проект принял устройство SVG с двунаправленной компенсационной возможностью в сочетании с активным модулем фильтра, для достижения двойных функций контроля гармонического управления и реактивного регулирования электроэнергии, эффективно отвечающей требованиям подключения к сети компании Power Grid.

Тенденции и перспективы технологического развития

Благодаря непрерывному развитию технологии электроники и разработки алгоритмов интеллектуального управления, технология совместной работы по смягчению гармонических и реактивной власти развивается в направлении более высокой производительности и большей интеллекта. Внедрение технологии искусственного интеллекта позволяет компенсационным устройствам автономно изучать характеристики нагрузки, прогнозировать гармонические тенденции и достигать профилактической компенсации. Применение цифровой технологии Twin позволяет оптимизировать параметры системы в виртуальной среде, что значительно сокращает время отладки на месте.

Популяция концепции модульного дизайна принесла более высокую надежность и гибкость в систему совместного управления. Объединив стандартизированные мощности, системная емкость может быть гибкой настройкой в ​​соответствии с фактическими потребностями, а также удобно для последующего расширения и технического обслуживания. Этот дизайн -подход особенно подходит для разработки предприятий с постоянно изменяющимися нагрузками на электроэнергию.

В области новой энергии из -за прерывистого характера прерывистых источников энергии, таких как энергия ветра и фотоэлектрическая мощность, новое поколение систем совместного управления разрабатывает более быстрые алгоритмы динамического отклика. Эти системы должны не только решать общую гармоническую и реактивную мощность, но также должны иметь возможность сгладить колебания мощности генерации возобновляемой энергии и предоставлять необходимые услуги поддержки для энергетической сетки.

Таким образом, совместная оптимизация управления гармоникой и компенсации реактивной мощности является эффективным способом повышения стабильности энергетической системы. Благодаря интегрированному применению активных силовых фильтров и статических генераторов реактивных энергопотреблений, решение для компенсации с низкой напряженной мощностью Geyue Electric может одновременно решать две основные проблемы с качеством электрической энергии: гармоническое загрязнение и недостаточная реактивная мощность. Будучи профессиональным производителем оборудования для компенсации реактивной энергопотребления, наша компания, Geyue Electric, будет продолжать продвигать технологические инновации и разрабатывать более интеллектуальные и эффективные решения для совместного управления, чтобы создать большую ценность для пользователей и внести свой вклад в безопасную и стабильную работу энергосистемы. Если вы хотите взглянуть на наш новый каталог продуктов, пожалуйста, свяжитесь с нами черезinfo@gyele.com.cnдля справки.