Astratto: Questo articolo introduce lo sviluppo e l'applicazione di un dispositivo portatile di compensazione armonica di sequenza negativa (NCRT) per sistemi trifase a quattro fili-. Il dispositivo adotta una tecnologia avanzata di rilevamento e compensazione delle armoniche, in grado di rilevare e compensare la corrente armonica in tempo reale e migliorare in modo efficace la qualità dell'alimentazione. Le eccellenti prestazioni del dispositivo nel ridurre la corrente armonica, migliorare il fattore di potenza e ridurre la perdita di potenza sono verificate da test sul campo e casi applicativi. Il dispositivo presenta i vantaggi di portabilità, elevata efficienza e affidabilità, che è adatto a vari sistemi di alimentazione e apparecchiature elettriche ed è di grande importanza per migliorare la stabilità e l'affidabilità dei sistemi di alimentazione.
Parole chiave: dispositivo di compensazione armonica; rilevamento-in tempo reale; migliorare la qualità dell’energia
Contenuto:
2. Il principio della compensazione armonica reattiva tri-a quattro fili-
3. Principio della corrente di compensazione in uscita del dispositivo portatile di compensazione armonica reattiva
3.1 Circuito principale del dispositivo portatile di compensazione armonica reattiva
3.2 Controllo della corrente di sequenza inversa nella rete elettrica
4. Applicazione sperimentale del dispositivo
A partire dagli anni ’80, la questione della qualità dell’energia ha progressivamente attirato l’attenzione diffusa della comunità internazionale. L'elettricità, in quanto forma di energia convertibile, economica, pratica, pulita,-facile da-controllare, è un prodotto speciale fornito dal settore energetico agli utenti finali. Tuttavia, i problemi di potenza armonica e reattiva stanno diventando sempre più gravi. L'esistenza di armoniche non solo riduce l'efficienza della produzione, trasmissione e utilizzo dell'energia, ma provoca anche il surriscaldamento delle apparecchiature elettriche, la generazione di vibrazioni e rumore, l'accelerazione dell'invecchiamento dell'isolamento, la riduzione della durata di servizio e persino la comparsa di guasti o bruciature. Di fronte a un danno così grande causato dalle armoniche, è necessario adottare misure per sopprimere le armoniche del sistema di alimentazione per garantire il funzionamento sicuro del sistema di alimentazione e il funzionamento affidabile di vari apparecchi elettrici collegati alla rete elettrica. Negli ultimi anni, studiosi di vari paesi hanno condotto ricerche approfondite sulle questioni armoniche. Hanno esplorato a fondo la tecnologia di generazione, propagazione e controllo delle armoniche attraverso analisi teoriche, calcoli di simulazione e ricerca sperimentale. Allo stato attuale, la tecnologia di controllo armonico ha compiuto progressi significativi. Questo articolo si propone di studiare approfonditamente il problema armonico e la sua tecnologia di controllo.
2. Il principio della compensazione armonica reattiva tri-a quattro fili-
Prendiamo come esempio l'area pubblica di trasformazione con una capacità di trasformazione di 315 kVA e una capacità di compensazione del 30%.
L'intervallo di potenza reattiva in ingresso dell'inverter è -7,5 ~ +7.5kVar e la potenza reattiva trifase- è controllabile in modo indipendente, il che può bilanciare e compensare la corrente di sequenza negativa generata dal carico sbilanciato. L'intervallo di potenza reattiva in uscita complessiva del dispositivo è -7,5 ~ +97.5kVar e la corrente in uscita è regolabile in modo continuo e continuo all'interno di questo intervallo. Pertanto, rispetto al metodo del banco di condensatori a commutazione passo--passo, il dispositivo ha un'elevata precisione di controllo della potenza reattiva e una rapida velocità di regolazione, che possono far sì che il sistema abbia un fattore di potenza più elevato e una tensione più stabile e può bilanciare la potenza trifase per rendere la corrente trifase sostanzialmente coerente, riducendo ulteriormente la perdita di rete del sistema e migliorando la stabilità della tensione del sistema.
3.Principio della corrente di compensazione in uscita del dispositivo portatile di compensazione armonica reattiva
3.1 Circuito principale del dispositivo portatile di compensazione armonica reattiva
Il dispositivo portatile di compensazione armonica comprende il circuito principale, il circuito di comando, il circuito di tracciamento della corrente e il circuito di funzionamento delle istruzioni. Il circuito principale adotta un convertitore PWM di tipo-quadro fase-tensione a ponte intero-; il condensatore elettrolitico viene utilizzato per immagazzinare energia lato CC; la funzione del condensatore di filtro è quella di filtrare le bave sul lato CC; la funzione dell'induttanza della linea in ingresso è quella di generare corrente di compensazione mediante la differenza tra la tensione di uscita del convertitore PWM e la tensione di rete.
Sulla base della compensazione della potenza reattiva TSC, RNCT mantiene la potenza reattiva a PCC costante a 0 per la maggior parte del tempo. Quanto più breve è l'intervallo di commutazione del TSC, tanto migliore è l'effetto di compensazione della potenza reattiva. Quando l'intervallo di commutazione di TSC è lungo, la potenza reattiva del sistema supera l'intervallo di compensazione di RNCT. In questo momento, RNCT emette la potenza reattiva massima (-7,5 kVar o +7.5kVar).
3.2 Controllo della corrente di sequenza inversa nella rete elettrica
Dopo l'analisi, la corrente di uscita dell'RNCT contiene solo componenti di sequenza negativa, ma non componenti reattivi di sequenza positiva. Dopo aver installato RNCT, contiene solo componenti attivi della sequenza positiva, ma non componenti della sequenza negativa e componenti reattivi della sequenza positiva. Tra questi, le correnti trifase del sistema sono completamente uguali, la corrente nominale è di circa 0,6 A e la corrente massima del sistema è ridotta del 40%. Ciò dimostra che dopo aver installato RNCT, la corrente della fase più grande nel sistema trifase- può essere trasferita alle altre due fasi, rendendo così uguali le correnti trifase. Questo metodo di bilanciamento della corrente sbilanciata trifase riduce la perdita di trasformatori e cavi riducendo la corrente massima del sistema, ovvero riducendo la perdita della linea del sistema.
4. Applicazione sperimentale del dispositivo
È stato sviluppato un dispositivo di compensazione armonica reattiva portatile a tre-quattro fasi-e le prestazioni di compensazione sono state testate. I seguenti dati rappresentano l'effetto del filtro di potenza attiva che funziona in due stati per compensare il carico nella stessa condizione. Prima della compensazione, la corrente di carico contiene un gran numero di componenti armoniche dalla 2a alla 50a, che provocano una grave distorsione della forma d'onda della corrente sul lato rete.
