Солнечная фотовольтаика и хранение энергии: гармоники, почему инверторам нужен АГФ

Резюме.Активный гармонический фильтр для солнечных фотоэлектрических систем не является роскошным дополнением для установки, которая уже соответствует своему сетевому коду:часто это устройство, которое делает соответствие достижимым, как только количество инверторов увеличивается и искажение фона от коммунального хозяйства высокоеФотоэлектрические инверторы генерируют переключающие боковые полосы, взаимодействуют с существующими конденсаторными банками и изменяют импеданс сети при подключении и отключении.В этом руководстве объясняется, откуда на самом деле берутся гармоники инвертора, почему извращение фона от сетки имеет такое же значение, как и собственное излучение установки, как фильтр быстрого реагирования ослабляет резонанс, а не усиливает его,и как размер компенсации для установки, которая также содержит аккумуляторное хранилищеОн завершается координационным контрольным списком для подрядчиков EPC, работающих в пределах сетевого кода в точке подключения.

Откуда на самом деле берутся гармоники на фотоэлектрических электростанциях?

Инвертор, привязанный к сетке, переключается на несколько килогерц и модулирует фундаментальный выход.в то время как текущая петля управления производит искажение низкого порядка, особенно 5-го и 7-го порядков, когда инвертор работает при легкой нагрузке или при несбалансированных условиях сети.Современные инверторы с высокой частотой переключения и фильтры LCL обеспечивают низкий ток THD при номинальной мощности, но этот показатель резко поднимается ниже 20 процентов номинальной мощности, что именно то место, где установка работает большую часть утра и вечера.

Второй источник - сама сеть.Кабельная емкость и импеданс трансформатора образуют резонансную сеть, которая может усиливать эти компоненты фонаУстановка, которая измеряет свои собственные инверторы как соответствующие требованиям, все равно может не пройти оценку соединения, потому что измеренное искажение в точке измерения преобладает в резонансе, а не в генерации..

Третий источник - это взаимодействие. Несколько инверторов, работающих параллельно, имеют общую систему сбора переменного тока, и их отдельные петли управления могут взаимодействовать на низкой частоте,производит колебания, которые появляются как субгармонические искажения или как колебания мощностиДобавление фильтра изменяет импеданс, видимый каждым инвертором, поэтому координация между устройствами является проектной деятельностью, а не закупочной.

Система аккумуляторов заряжается и разряжается, поэтому направление тока переворачивается по расписанию, а PCS ведет себя как нагрузка во время зарядки.Гармонический ток во время зарядки может превышать условия экспорта, и фильтр должен быть размещен для худшего из двух состояний, а не для обычного экспорта.

Метод измерения определяет вердикт.Гармонические пределы оцениваются по-разному в зависимости от стандарта, на который ссылается: некоторые требуют очень коротких периодов агрегации, другие - десять минут или два часа.Растение может пройти один метод и провалить другой с тем же оборудованиемДо испытания согласовывать метод с оператором сети, использовать анализатор класса А и записывать интервал агрегации в отчете.Ошибка является наиболее распространенной причиной, по которой соответствующей установке требуется повторить испытание на ввод в эксплуатацию, и повторение на удаленном месте дорого обойдется для всех участников.

Почему фильтрация меняет результат для возобновляемых растений

1Резонанс уменьшается, а не возбуждается.Конденсаторный банк на питателе с высокой емкостью кабеля может представлять собой параллельный резонанс, близкий к 5-й или 7-й гармонии.Фильтр быстрого отклика вводит противоположный ток на искаженной частоте и эффективно ослабляет резонанс, тогда как пассивный фильтр, настроенный близко к той же частоте, может просто переместить проблему в другой порядок.

2Соответствие сетевому коду измеряется в точке подключения.Границы гармонических выбросов применяются там, где установка входит в сеть, а не на терминалах инверторов.и регистрация по заказу обеспечивает доказательство того, что оператор сети запросит.

3- Извращение световой нагрузки обработано.Инвертор THD повышается при частичном выходе, иAHF с быстрой реакцией для фотоэлектрических системс обнаружением подцикла сохраняет точку соединения чистой в те часы, когда обычная конструкция не соответствует требованиям.

4Реактивная способность уменьшает количество оборудования.Фильтр с реактивным выходом может обеспечивать реактивный ток, требуемый сетевым кодом в течение переходных периодов вокруг восхода и захода солнца, когда реактивный спрос быстро меняется.Это может удалить отдельное компенсационное устройство из конструкции.

5Потери кабеля и трансформатора падают.Гармонический ток, циркулирующий между инверторами и трансформатором, способствует непрерывным потерям I2R. Его уменьшение улучшает показатель измеренной производительности установки,что имеет значение как для доходов, так и для гарантийных обсуждений с подрядчиком EPC.

6Координация защиты улучшается.Извращенный ток влияет на восприятие реле и поведение предохранителя.особенно на длинных кормителях сбора, где ток неисправности невелик по сравнению с током нагрузки.

7Будущее расширение принято.Растения расширяются в блоках.150 квар модульный компенсационный шкафСемейство или параллельный шкаф AHF, позволяет компенсации расти с массивом, а не заменяться.

8Доступность инверторов улучшается.Некоторые инверторы отключаются или отключаются, когда искажение напряжения превышает внутренние пределы, особенно на слабых питателях.что показывает как более высокий годовой урожай, а не как инженерный показательНа заводах с агрессивными гарантиями доступности эта разница может повлиять на выполнение контракта.

Как определить размер и координировать компенсацию в фотоэлектрическом или хранилище

Шаг 1 ️ Измерение искажения фона перед включением энергии в установку.Исследование, предшествующее подключению, устанавливает, что уже содержится в сети.и фильтр может быть размером, чтобы решить проблему он не создает.

Шаг 2 Проверка завода на трех уровнях выпуска.Запись спектра при низкой, средней и номинальной мощности, плюс состояние зарядки, если присутствует хранилище.

Шаг 3 Проверьте резонансную карту.Вычислить параллельный резонанс между существующими конденсаторами, емкостью кабеля и импедансом трансформатора,и подтвердить, что ни одна резонансная точка не совпадает с доминирующим гармоническим порядком во время нормальной работыЕсли это так, компенсация должна быть установлена и настроена так, чтобы смягчить эту точку.

Шаг 4 ∆ Размер при худшем состоянии эксплуатации.Возьмем больший гармонический ток заряда и разряда, добавить пространство для окружающих и будущих блоков,и подтвердить время отклика фильтра быстрее, чем инвертор собственной токовой петли так, что два не взаимодействуют.

Шаг 5 - координировать с контролером установки.Реактивные настройки фильтра не должны противоречить напряжению инвертора или управлению фактором мощности.и документировать приоритет в логике контроллера установки. Где75А шкафЕсли в помещении установки находится панель нагрузки, то ее размещение на КТ должно исключать инверторы, чтобы она компенсировала только нагрузки.

Шаг 6 - проверка с помощью свидетелей.Многие операторы сетей требуют проверки соответствия в точке подключения к установке на нескольких уровнях выхода.и записывать результаты в том же формате, который использует оператор.

Для заводов, которые также включают небольшую промышленную нагрузку ̇ мастерскую, здание О&М,Система хранения HVAC ¢ компенсация на борту нагрузки обычно более эффективна, чем более крупное устройство на входе, поскольку он вообще предотвращает прохождение гармонического тока через коллекционную систему.Модуль 30AВ этом случае часто достаточно, и главный фильтр тогда должен обрабатывать только искажения на стороне генерации.Диапазон AHFчтобы сравнить рамы и варианты монтажа перед фиксацией электрической планировки.

То, о чем попросит оператор сети.ожидать запросов на исследование резонанса, гармоническую модель, информационный лист фильтра с заявленными номиналами, доказательства того, что фильтр не мешает управлению волнообразованием или системам несущих линий электропередачи,и свидетельский отчет о вводе в эксплуатациюПодготовка этого пакета во время проектирования, а не после энергизации, превращает потенциальную задержку в рутинный обзор.И это демонстрирует инженерную дисциплину, которая сокращает будущие разрешения на подключение к сети для того же разработчика..

Сезонные и ежедневные изменения.Хармоническая производительность изменяется с изменением излучения, температуры и условий сетки.Завод, проверенный в ясный весенний день, может вести себя по-разному в летний туман или во время зимней бури, когда производительность низкая и искажение фона высокоеВ программу ввода в эксплуатацию включить испытание низкого излучения, поскольку это условие, при котором искажение инвертора световой нагрузки и резонансные эффекты сочетаются.

Потери в системе сбора.Гармонический ток течет от инверторов через трансформаторы и кабели до точки соединения, и каждый проводник рассеивает потери I2R по пути.На большом заводе с длинными сборными кормильцами эти потери не являются тривиальными; они уменьшают измеренную мощность и повышают температуру проводника, что, в свою очередь, уменьшает пропускную способность кабеля.и прибыль отражается в коэффициенте производительности установки, а также в докладе о гармоническом соответствии.

План на второй этап.Большинство фотоэлектрических объектов построены в блоках, а гармоническая оценка для первого этапа редко точно отражает второй этап.хранить исследование резонансной томографии как живой документФильтр, который на 30 процентов переоценен на первом этапе, обычно имеет правильный размер через два года.

Частые вопросы

Нужны ли современные фотоэлектрические инверторы гармоническую фильтрацию?

При номинальной производительности часто нет. При низкой производительности часто да: THD резко поднимается ниже 20 процентов от номинальной, а искажение сетки фона плюс резонанс может подтолкнуть установку за пределы ее соединения.Исследование при легкой нагрузке, прежде чем сделать вывод о том, что фильтр не нужен.

Почему искажение фона имеет значение для нового растения?

Потому что соответствие измеряется в точке подключения, а не на инверторе.и установка может провалить оценку, даже если ее инверторы индивидуально проверяются как соответствующие.

Может ли AHF вызвать резонанс с помощью инверторных фильтров?

Не если он правильно скоординирован, фильтр меняет импеданс сети, поэтому резонансную карту нужно пересчитать после установки.Ввод в эксплуатацию должен включать пробный или шаговой тест, чтобы подтвердить, что вблизи доминирующего порядка не появилось никакой новой резонансной точки..

Мне нужно отдельное устройство для реактивной энергии?

Иногда фильтр с реактивной способностью может покрывать скромные требования и переходные периоды, в то время как установки с более крупными реактивными обязательствами или обязанностями поддержки напряжения могут нуждаться в специальном SVG.Решение зависит от кода сети и квалификации установки.

Как хранилище батареи изменяет расчет?

Размер на худшем состоянии, и подтвердить, что фильтр остается стабильным во время переходов между зарядом и разрядом,когда текущий шаг быстро.

Где следует установить фильтр на большом заводе?

В точке, которая соответствует измерению соответствия, обычно подстанция сбора или точка подключения, плюс местные единицы на внутренних грузовых панелях.Компенсация только центральной оставляет внутренние гармоники нагрузки циркулируют через систему сбора.

Заключение

Возобновляемые электростанции не поддаются оценке гармонических характеристик по причинам, мало связанным с качеством инвертора: работа с легкой нагрузкой, искажение фона и резонанс с существующей емкостью.Измерение исходного значения до подключения, обследование на трех уровнях выхода, проверка резонансной карты, размер на худшем заряде и разряде, и координировать управление с контроллером установки.Фильтр быстрого ответа, используемый таким образом, превращает соответствие из аргумента в измерение.

Ввод в эксплуатацию фотоэлектрического или хранилища с гармоническими ограничениями?Отправьте нам схему с одной линией, таблицы данных инвертора и границы сетевого кода, и мы смоделируем резонанс, размер компенсации и обеспечим процедуру испытания с свидетелями.Свяжитесь с нашей группой по возобновляемым источникам энергии.