De redenen en gevaren van overmatige harmonischen nadat de fotovoltaïsche elektriciteitscentrale op het elektriciteitsnet is aangesloten

Omdat fotovoltaïsche centrales een belangrijke kracht zijn geworden in de energietransitie. Wanneer deze groene stroom echter op het elektriciteitsnet wordt aangesloten, ontstaat er een technische uitdaging die niet kan worden genegeerd: - harmonische vervuiling. Overmatige harmonischen beïnvloeden niet alleen de werking van de elektriciteitscentrale zelf, maar vormen ook een bedreiging voor de stroomkwaliteit van het openbare elektriciteitsnet. Dit artikel analyseert diepgaand de interne oorzaken, meerdere gevaren en oplossingen voor overmatige harmonischen nadat de fotovoltaïsche centrales op het elektriciteitsnet zijn aangesloten.

1. Meerdere gevaren: hoe ernstig zijn de gevolgen van overmatige harmonischen?

Overmatige harmonischen zijn geenszins een eenvoudig gegevensprobleem. Ze kunnen een reeks kettingreacties veroorzaken, die een bedreiging vormen voor zowel de elektriciteitscentrale zelf als de veiligheid van het elektriciteitsnet.

Ⅰ. Gevaren voor de fotovoltaïsche energiecentrale zelf:

⑴ De apparatuur raakt oververhit, wat resulteert in een kortere levensduur:

Omvormer: Harmonische stromen kunnen extra verwarming veroorzaken in de filterinductoren, condensatoren en schakelapparaten in de omvormer, wat resulteert in een verminderd rendement. Bij langdurig gebruik kan dit tot storingen leiden en de levensduur verkorten.

Transformator: Harmonische stromen versterken het skin-effect en het nabijheidseffect, wat resulteert in verhoogde koper- en ijzerverliezen, waardoor de transformator oververhit raakt en gedwongen werking met verminderde- capaciteit noodzakelijk is.

Kabels: Door het skin-effect veroorzaken ze ook oververhitting van de leidingen, versnellen ze de veroudering van de isolatie en vormen ze brandgevaar.

(2) Storing/blokkering beveiligingssysteem:

Vervormde stroomgolfvormen kunnen ervoor zorgen dat beveiligingsapparaten op basis van de netfrequentie-instelling (zoals overstroom- en differentiële bescherming) onjuiste beoordelingen maken, wat leidt tot valse uitschakelingen en ongeplande uitschakelingen. Omgekeerd kunnen ze bij storingen ook niet correct functioneren (storing), waardoor de omvang van het ongeval groter wordt.

⑶ Meetfout:

Harmonischen kunnen de meetnauwkeurigheid van de elektriciteitsmeter beïnvloeden, wat leidt tot discrepanties in de afrekening van de elektriciteitsrekening tussen elektriciteitscentrales en elektriciteitsnetbedrijven, waardoor economische verliezen ontstaan.

II. Tegenmaatregelen: hoe kun je harmonieën effectief beheren?

⑴ Broncontrole: selectieve apparatuur

In de beginfase van het ontwerp van een krachtcentrale is het raadzaam omvormers van hoge- kwaliteit te selecteren die gebruik maken van geavanceerde modulatietechnologie, ingebouwde- efficiënte uitgangsfilters hebben en voldoen aan de nieuwste normen voor stroomkwaliteit. Dit is de meest kosteneffectieve en effectieve oplossing voor behandeling.

(2) Systeemontwerp: simulatie en optimalisatie

Voer een gedetailleerde harmonische simulatieanalyse uit om het harmonische emissieniveau te voorspellen nadat de elektriciteitscentrale op het elektriciteitsnet is aangesloten, en optimaliseer het elektrische ontwerp van de elektriciteitscentrale (zoals de lay-out van de collectorlijnen), waarbij de superpositie van harmonischen van meerdere omvormers of systeemresonantie wordt vermeden.

⑶ Eindbehandeling: installeer filterapparatuur

Actief vermogensfilter (APF): Het kan de harmonische stroom van de belasting in realtime detecteren en een compenserende stroom met dezelfde amplitude maar in tegengestelde richting injecteren om de harmonische nauwkeurig en dynamisch te elimineren. Het kan tegelijkertijd harmonischen beheren die variëren van 2 tot 50 keer of zelfs hoger, en is het meest effectieve middel om met willekeurige harmonischen om te gaan, maar de investering is relatief hoog.