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Wie kann die Harmonische Kontrolle und die reaktive Leistungskompensation zusammenarbeiten, um die Stabilität des Stromversorgungssystems zu verbessern?

Unter den zahlreichen Herausforderungen der Energiequalität, denen moderne Stromversorgungssysteme, sind harmonische Verschmutzung und unzureichende Reaktivität die beiden Kernprobleme, die den stabilen Betrieb des Stromnetzes am stärksten beeinflussen. In diesem Artikel, Geyue Electric, werden wir aus der professionellen Sicht eines Herstellers von Geräte mit niedrigem Volt-Reaktive-Stromkompensation den kollaborativen Arbeitsmechanismus zwischen Harmonic Control Technology und Reactive Power Compensation Systems zutiefst untersuchen. Wir werden auch gründlich analysieren, wie dieser kollaborative Mechanismus die Stabilität des Stromversorgungssystems verbessert, und systematisch auf die technischen Vorteile und den Anwendungswert der neuen umfassenden Lösung durch Ingenieurpraxisfälle eingehen.


Herausforderungen für die Stabilität von Stromsystemen

Mit der kontinuierlichen Verbesserung der industriellen Automatisierungsniveaus und der anhaltenden Ausweitung der neuen Energieleistungserzeugung stehen moderne Stromversorgungssysteme derzeit bei beispiellosen Herausforderungen in Bezug auf die Stromqualität. Die weit verbreitete Anwendung nichtlinearer Belastungen hat zu einer zunehmend schwereren harmonischen Verschmutzung im Stromnetz geführt, während die Zunahme der induktiven Belastungen dazu geführt hat, dass die Nachfrage nach reaktiven Kraft weiter steigt. Diese beiden Probleme interagieren miteinander und bedroht gemeinsam den sicheren und stabilen Betrieb des Stromversorgungssystems.


Im Bereich Industrieproduktion erzeugen nichtlineare Lasten wie variable Frequenzantriebsgeräte, Gleichrichtergeräte und elektrische Lichtbogenöfen eine große Menge harmonischer Strom. Diese Hochfrequenzstromkomponenten führen nicht nur dazu, dass elektrische Geräte überhitzt und fehlfest werden, sondern können auch eine Resonanz von Netzwerken auslösen, was zu falschen Aktionen von Schutzgeräten führt. Gleichzeitig wird die von induktive Geräte wie Motoren und Transformatoren verbrauchte reaktive Leistung zu einer Verringerung des Leistungsfaktors, zu einer Zunahme der Linienverluste und zu einer Zunahme der Spannungsschwankungen führen.


Komplizierter ist, dass das harmonische Problem und das reaktive Kraftproblem häufig miteinander verweben. Traditionelle Kondensatoren für die Kompensation von Reaktiven sind in einer harmonischen Umgebung zu überlasteten Schäden überlasteten, während passive Filtergeräte die Nachfrage nach dynamischer Stromkompensation von Reaktiven nicht erfüllen können. Diese für beide Seiten restriktive Beziehung erschwert es einer einzelnen Governance -Lösung, den gewünschten Effekt zu erzielen. Daher muss eine kollaborative optimierende technische Route übernommen werden.


Der Wechselwirkungsmechanismus zwischen Problemen mit harmonischer und reaktiver Kraft

Die Ausbreitung harmonischer Ströme im Stromversorgungssystem beeinflusst die Leistung von Reaktive -Leistungskompensationsgeräten erheblich. Wenn es große harmonische Komponenten im Stromnetz gibt, können die Shunt -Kondensatoren eine harmonische Verstärkung erleben. Dies tritt auf, weil Kondensatoren parallele Resonanzkreisläufe mit Systeminduktivität bei bestimmten harmonischen Frequenzen bilden können, was zu einer abnormalen Spannungsverstärkung in lokalisierten Bereichen führt. Dieser resonante Effekt beschleunigt nicht nur die Alterung des Kondensatordielektrikums, sondern kann auch in schweren Fällen zu einer Abschlusses von Isolierungen der Geräte führen.


Andererseits beeinflussen Schwankungen der Blindleistung auch die Wirksamkeit der harmonischen Kontrolle. Wenn der reaktive Leistungsmangel im System signifikant ist, wird die Gitterspannung bemerkenswerte Schwankungen auftreten. Diese Spannungsänderungen verändern die Betriebspunkte nichtlinearer Lasten und beeinflussen dadurch ihre harmonischen Emissionseigenschaften. Insbesondere bei induktiven Belastungen werden die schnellen Änderungen des Blindleistung nach Bedarf häufig von drastischen Schwankungen im harmonischen Spektrum einhergehen, was höhere Anforderungen an die dynamische Reaktion harmonischer Kontrollgeräte stellt.


In der technischen Praxis wurde festgestellt, dass passive Filtergeräte zwar bestimmte Harmonische herausfiltern können, sie jedoch zusätzliche Reaktive-Leistungskompensation einführen können, was zu einer Überkompensation des Systems führen kann. Darüber hinaus hat das herkömmliche Gerät mit reaktivem Stromkompensationsgerät vom TSC -Typ, das den Thyristor -Switching -Modus verwendet, aufgrund seiner langsamen Reaktionsgeschwindigkeit Schwierigkeiten, die dynamischen Kompensationsanforderungen für moderne Stromversorgungssysteme zu erfüllen. Diese technischen Einschränkungen veranlassen uns, fortgeschrittenere Collaborative Governance -Lösungen zu suchen.


Der Prinzip und der Implementierungsplan der kollaborativen Governance -Technologie

Die kombinierte Anwendung vonAktive Leistungsfilter (APFs)Undstatische VAR -Generatoren (SVGs)repräsentiert derzeit die fortschrittlichste kollaborative Steuerungstechnologie. Der aktive Leistungsfilter verwendet die elektronische Umwandlungstechnologie für Stromversorgung und erzeugt durch Echtzeit-Erkennung des harmonischen Stroms der Last einen Ausgleichsstrom, der ihm entgegengesetzt ist und eine harmonische Eliminierung erreicht. Der Kernvorteil liegt in der Fähigkeit, alle harmonischen Frequenzen gleichzeitig auszugleichen und durch Änderungen der Systemimpedanz nicht betroffen zu sein.


Der statische VAR-Generator kann als neue Generation von dynamischen Reaktiven-Leistungskompensationsvorrichtungen den erforderlichen reaktiven Strom durch einen Wechselrichter vom Spannungstyp schnell erzeugen. Im Vergleich zum herkömmlichen TSC -Gerät weist das SVG technische Vorteile wie schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, hohe Kompensationsgenauigkeit und breite Betriebsbereich auf. Noch wichtiger ist, dass das SVG nicht mit dem System in Resonanz steht und in einer harmonischen Umgebung immer noch zuverlässig funktionieren kann.


Durch die Integration von APF und SVG auf derselben Plattform ermöglicht die Konstruktion eines vollständigen Leistungsqualitätsmanagementsystems. Dieses System erreicht eine koordinierte Kontrolle durch einen einheitlichen Hochgeschwindigkeits-digitalen Controller, wodurch sowohl die Wirksamkeit der Harmonischen Kompensation als auch eine präzise reaktive Leistungsregulation gewährleistet ist. In praktischen technischen Anwendungen eignet sich diese Lösung besonders für industrielle Umgebungen mit schwerer harmonischer Verschmutzung und häufigen Blindleistungschwankungen wie Stahlmühlen, Schweißworkshops, Halbleiterfertigungsanlagen usw. usw.


Analyse von technischen Anwendungsfällen

Das Projekt zur Verbesserung der Stromqualität im Beschichtungsworkshop eines großen Automobilfankerfassungsunternehmens ist ein typischer Antragsfall der kollaborativen Governance -Technologie. Dieser Workshop ist mit einer großen Anzahl variabler Frequenzantriebsgeräte ausgestattet. Die gemessene Gesamtharmonische Verzerrung des Stroms erreicht 18%, und aufgrund der zentralisierten Verwendung von asynchronen Motoren beträgt der durchschnittliche Leistungsfaktor nur 0,72. Die traditionelle Lösung, die diskrete LC -Filter und TSC -Kompensationsschränke verwendet, nimmt nicht nur einen großen Bereich ein, sondern wirkt auch häufig auf Resonanzprobleme.


Das Renovierungsprojekt nimmt ein integriertes APF + SVG -System an, das harmonische Kontroll- und Reaktive -Leistungskompensationsfunktionen auf einer einheitlichen Plattform integriert. Nachdem das System in Betrieb genommen wurde, sank die aktuelle harmonische Verzerrungsrate unter 4 und der Leistungsfaktor blieb über 0,95. Die gemessenen Daten zeigten, dass der Gesamtenergieverbrauch des Systems um 15%zurückging, die Ausfallversagensrate um 40%und signifikante wirtschaftliche Vorteile erzielte.


Ein weiterer typischer Fall ist das Projekt zur Verbesserung der Stromqualität eines bestimmten Photovoltaik-Kraftwerks. Während des Stromerzeugungsprozesses erzeugt der Photovoltaik -Wechselrichter spezifische harmonische Wellen, und während des Nachtbetriebs wird ein Problem der reaktiven Stromversorgungsübertragung auftreten. Das Projekt nahm ein SVG -Gerät mit bidirektionaler Kompensationsfähigkeit in Kombination mit einem aktiven Filtermodul an, um die doppelten Funktionen der Harmonischen Kontrolle und der reaktiven Leistungsregulierung zu erreichen und die Anforderungen an die Netzverbindungsanforderungen des Stromnetzunternehmens effektiv zu erfüllen.


Trends und Aussichten auf die technologische Entwicklung

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Energieelektronik -Technologie und der Entwicklung intelligenter Kontrollalgorithmen entwickelt sich die kollaborative Technologie für die Harmonische Minderung und die reaktive Stromvergütung für höhere Leistung und größere Intelligenz. Die Einführung der Technologie für künstliche Intelligenz ermöglicht es den Vergütungsgeräten, lastende Merkmale autonom zu lernen, harmonische Trends vorherzusagen und eine vorbeugende Kompensationskontrolle zu erreichen. Die Anwendung der digitalen Twin-Technologie ermöglicht die Optimierung der Systemparameter in einer virtuellen Umgebung und verkürzt die Debugg-Zeit vor Ort erheblich.


Die Popularisierung des modularen Konzepts hat das kollaborative Governance -System höher zuverlässig und Flexibilität gebracht. Durch die Kombination standardisierter Stromeinheiten kann die Systemkapazität entsprechend den tatsächlichen Bedürfnissen flexibel konfiguriert werden und ist auch für eine spätere Expansion und Wartung geeignet. Dieser Entwurfsansatz eignet sich besonders für die Entwicklung von Unternehmen mit ständig wechselnden Stromlasten.


Auf dem Gebiet der neuen Energie entwickelt eine neue Generation von kollaborativen Governance -Systemen aufgrund der intermittierenden Natur intermittierender Energiequellen wie Windkraft und Photovoltaikleistung schnellere dynamische Reaktionsalgorithmen. Diese Systeme müssen nicht nur Probleme mit harmonischen und reaktiven Stromversorgung behandeln, sondern müssen auch die Stromschwankungen der Erzeugung erneuerbarer Energien glätten und die erforderlichen Unterstützungsdienste für das Stromnetz anbieten.


Zusammenfassend ist die kollaborative Optimierung der Harmonischen Kontroll- und Reaktiven -Leistungskompensation ein effektiver Weg, um die Stabilität des Stromversorgungssystems zu verbessern. Durch die integrierte Anwendung von aktiven Leistungsfiltern und statischen reaktiven Stromerzeugern kann Geyue Electric's niedrig Volksreaktiv-Leistungskompensationslösung gleichzeitig zwei wichtige Probleme der elektrischen Energiequalität angehen: harmonische Verschmutzung und unzureichende Reaktivität. Als professioneller Hersteller von reaktiven Stromausstattungsausrüstung wird unser Unternehmen Geyue Electric weiterhin technologische Innovationen fördern und intelligentere und effizientere kollaborative Kontrolllösungen entwickeln, um einen höheren Wert für Benutzer zu schaffen und zum sicheren und stabilen Betrieb des Stromversorgungssystems beizutragen. Wenn Sie einen Blick auf unseren neuesten Produktkatalog sehen möchten, kontaktieren Sie uns bitte überinfo@gyele.com.cnals Referenz.



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