Actieve vermogensfilters voor 2e-50e harmonische mitigatie in fotovoltaïsche energiecentrales

Tijdens op het net-gekoppelde stroomopwekking genereren fotovoltaïsche energiecentrales vaak ernstige 2e tot 50e harmonische vervuiling als gevolg van het gebruik van invertertechnologie, wat leidt tot problemen met de stroomkwaliteit. Als gevolg hiervan zijn APF (Active Power Filters) de voorkeursapparatuur geworden voor veel fotovoltaïsche energiecentrales.

1. Harmonische problemen bij fotovoltaïsche energiecentrales
De dagelijkse werking van fotovoltaïsche centrales is sterk afhankelijk van fotovoltaïsche omvormers. Het uitgebreide gebruik van deze omvormers genereert echter 2e tot 50e harmonischen. Deze harmonischen vervuilen niet alleen het elektriciteitsnet en beïnvloeden de stroomkwaliteit, maar kunnen ook oververhitting van apparatuur, storingen en zelfs schade veroorzaken.

2. Werkingsprincipe van actieve vermogensfilters
APF Actieve Vermogensfilters maken gebruik van hoogfrequente schakelcircuits om stromen te genereren met dezelfde frequentie maar tegengestelde fase als de harmonischen, waardoor harmonische componenten worden geëlimineerd. Ze kunnen zich specifiek richten op harmonischen op bepaalde frequenties (zoals de 2e, 5e en 7e) die worden gegenereerd in fotovoltaïsche energiecentrales, terwijl ze tegelijkertijd harmonischen van hogere- orde kunnen aanpakken, zoals de 11e, 13e en 17e. Dit is van cruciaal belang voor de net-gekoppelde werking van fotovoltaïsche elektriciteitscentrales.

3. Toepassingseffecten van actieve energiefilters in fotovoltaïsche energiecentrales

3.1 Reductie van harmonische stromen
Na het installeren van actieve vermogensfilters worden de harmonische stromen in het elektriciteitsnet aanzienlijk verminderd, met name de 2e tot 50e harmonische componenten, die effectief worden onderdrukt. Dit lost niet alleen het probleem van de harmonische vervuiling in fotovoltaïsche elektriciteitscentrales op, maar verbetert ook de netstabiliteit.

3.2 Vermindering van fluctuaties in de netspanning
Met de beperking van harmonische vervuiling worden spanningsschommelingen in het elektriciteitsnet effectief onder controle gehouden, worden de uitvalpercentages van apparatuur verminderd en wordt de werkomgeving voor elektrische apparatuur verbeterd.

3.3 Verbetering van de arbeidsfactor
Filters voor actief vermogen kunnen ook reactief vermogen compenseren, waardoor de arbeidsfactor van fotovoltaïsche energiecentrales wordt verbeterd. Dit vermindert de last van reactief vermogen op het net en verbetert de operationele efficiëntie van het net verder.