На фоне быстрого развития технологий возобновляемой энергетики и электромобилей, Двунаправленное инверторное зарядное устройство , как ключевое устройство соединения между источником питания и нагрузкой, расширяет сферу своего применения. Однако сопутствующие гармонические проблемы становятся все более заметными, создавая серьезные проблемы для стабильности энергосистемы и надежности оборудования.
Влияние гармоник на электрооборудование
Устройство перегрелось
Наличие гармоник приведет к увеличению действующего значения тока, что в свою очередь вызовет перегрев оборудования. В частности, в критически важном оборудовании, таком как трансформаторы и электродвигатели, содержание гармоник может привести к выделению дополнительного тепла внутри оборудования. Это дополнительное тепло не только снижает эффективность работы двигателя, но также может привести к ухудшению изоляции, сокращая срок службы оборудования.
Повышенные потери мощности
Гармоники вызывают неэффективную передачу энергии и увеличивают общее энергопотребление системы. В частности, дополнительный ток, вызванный гармониками, увеличивает тепло, выделяемое проводами и трансформаторами, что приводит к дополнительным потерям энергии. Это не только снижает общую эффективность системы, но и может привести к увеличению счетов за электроэнергию. Для промышленных потребителей потери, вызванные гармониками, могут составлять часть счетов за электроэнергию, что напрямую влияет на экономическую выгоду предприятия.
Выход из строя электрооборудования
Высшие гармоники могут вызвать неисправности в электрооборудовании, особенно в двигателях и трансформаторах. Гармоники могут вызвать вибрацию и шум в оборудовании, увеличить механический износ и в конечном итоге привести к преждевременному выходу оборудования из строя. Например, искажение формы сигнала тока, вызванное гармониками, может вызвать колебания крутящего момента двигателя, влияя на его нормальную работу и даже вызывая остановку оборудования.
Сокращение срока службы батареи
В двунаправленном инверторном зарядном устройстве система управления аккумулятором (BMS) должна обрабатывать гармоники во время зарядки и разрядки. Если уровень гармоник слишком высок, это может привести к нестабильности процесса зарядки и разрядки аккумулятора, что повлияет на срок службы и производительность аккумулятора. При работе в среде с высоким уровнем гармоник аккумулятор может быть перезаряжен или чрезмерно разряжен, что ускоряет снижение емкости аккумулятора.
Воздействовать на систему управления оборудованием
Наличие гармоник может помешать работе системы управления оборудованием, что приведет к сбою стратегии управления. Например, в системе привода двигателя контроллеру необходимо отслеживать формы сигналов тока и напряжения в режиме реального времени. Наличие гармоник не позволит контроллеру точно оценить рабочее состояние оборудования, что повлияет на скорость реагирования и точность оборудования.
Стратегии борьбы с гармониками
Для эффективного решения проблем с гармониками в двунаправленных инверторных зарядных устройствах соответствующие отрасли и компании могут принять следующие меры:
Гармонический мониторинг и анализ
Регулярно проводите мониторинг гармоник в системе для своевременного выявления источников гармоник и их уровней, чтобы можно было принять целевые меры контроля. Анализатор гармоник можно использовать для мониторинга формы сигналов тока и напряжения в режиме реального времени и определения частоты и амплитуды гармоник.
Применить фильтр гармоник
Использование пассивных или активных фильтров гармоник может эффективно снизить влияние гармоник и улучшить качество электроэнергии. Пассивные фильтры представляют собой резонансные цепи путем параллельного соединения конденсаторов и катушек индуктивности, что позволяет подавлять гармоники на определенных частотах. Активный фильтр отслеживает форму сигнала тока в режиме реального времени и генерирует форму сигнала тока, противоположную гармоникам, тем самым эффективно подавляя гармонические составляющие.
