U pozadini brzog razvoja tehnologije obnovljivih izvora energije i električnih vozila, Dvosmjerni inverterski punjač , kao ključni spojni uređaj između napajanja i opterećenja, širi opseg svoje primjene. Međutim, popratni harmonijski problemi postaju sve izraženiji, postavljajući značajne izazove za stabilnost elektroenergetskog sustava i pouzdanost opreme.
Utjecaj harmonika na električnu opremu
Uređaj se pregrijao
Postojanje harmonika dovest će do povećanja efektivne vrijednosti struje, što će zauzvrat uzrokovati pregrijavanje opreme. Osobito u kritičnoj opremi kao što su transformatori i električni motori, harmonijski sadržaj može uzrokovati stvaranje dodatne topline unutar opreme. Ne samo da ova dodatna toplina smanjuje radnu učinkovitost motora, ona također može uzrokovati pogoršanje izolacije, skraćujući vijek trajanja opreme.
Povećani gubitak snage
Harmonici uzrokuju neučinkovit prijenos energije i povećavaju ukupnu potrošnju energije sustava. Točnije, dodatna struja uzrokovana harmonicima povećava toplinu koju stvaraju žice i transformatori, uzrokujući dodatne gubitke energije. Ne samo da to smanjuje ukupnu učinkovitost sustava, već može dovesti i do većih računa za struju. Za industrijske korisnike, gubici uzrokovani harmonicima mogu predstavljati dio njihovih računa za električnu energiju, izravno utječući na ekonomske koristi poduzeća.
Kvar električne opreme
Viši harmonici mogu uzrokovati kvarove u električnoj opremi, posebice u motorima i transformatorima. Harmonici mogu uzrokovati vibracije i buku u opremi, povećati mehaničko trošenje i u konačnici dovesti do preranog kvara opreme. Na primjer, izobličenje valnog oblika struje uzrokovano harmonicima može uzrokovati fluktuacije momenta u motoru, utječući na njegov normalan rad pa čak i uzrokujući gašenje opreme.
Skraćeno trajanje baterije
U dvosmjernom inverterskom punjaču, sustav upravljanja baterijom (BMS) mora upravljati harmonicima tijekom punjenja i pražnjenja. Ako je razina harmonika previsoka, to može uzrokovati nestabilan proces punjenja i pražnjenja baterije, što utječe na vijek trajanja i performanse baterije. Kada radite u okruženju s visokim harmonicima, baterija se može prepuniti ili previše isprazniti, ubrzavajući slabljenje kapaciteta baterije.
Utjecaj na sustav upravljanja opremom
Prisutnost harmonika može ometati sustav upravljanja opremom, što dovodi do neuspjeha strategije upravljanja. Na primjer, u sustavu motornog pogona, regulator mora pratiti valne oblike struje i napona u stvarnom vremenu. Prisutnost harmonika spriječit će kontroler da točno procijeni radni status opreme, što utječe na brzinu odziva i točnost opreme.
Strategije postupanja s harmonicima
Za učinkovito rješavanje problema harmonika u dvosmjernim inverterskim punjačima, relevantne industrije i tvrtke mogu poduzeti sljedeće mjere:
Harmonijski nadzor i analiza
Redovito provodite harmonijski nadzor na sustavu kako biste pravovremeno identificirali harmonijske izvore i njihove razine kako bi se mogle poduzeti ciljane mjere kontrole. Harmonijski analizator može se koristiti za praćenje valnih oblika struje i napona u stvarnom vremenu i identificiranje frekvencije i amplitude harmonika.
Primijenite harmonijski filtar
Korištenje pasivnih ili aktivnih harmonijskih filtara može učinkovito smanjiti utjecaj harmonika i poboljšati kvalitetu električne energije. Pasivni filtri dizajnirani su u rezonantne krugove paralelnim spajanjem kondenzatora i induktora, što može potisnuti harmonike na određenim frekvencijama. Aktivni filtar prati trenutni valni oblik u stvarnom vremenu i generira trenutni valni oblik koji je suprotan harmonicima, čime učinkovito poništava harmonijske komponente.
