جودة الطاقة والتوافقيات
نظرة عامة على جودة الطاقة
تحدد جودة الطاقة مدى ملاءمة الطاقة الكهربائية للأجهزة الاستهلاكية. هناك ثلاثة مساهمين رئيسيين في مشاكل الجهد المنخفض وضعف جودة الطاقة:
● يسبب التلوث التوافقي ضغطًا إضافيًا على نظام إمداد الطاقة ويقلل من الموثوقية.
● تعمل الطاقة التفاعلية على تحميل نظام إمداد الطاقة دون داع.
● يؤدي عدم توازن الحمل إلى زيادة التيار المحايد والجهد المحايد للأرض.
التوافقيات
عادة, تنتج مولدات نظام الطاقة شكل موجة جهد جيبية نظيفة عند أطرافها. لكن, الكثير من المعدات الإلكترونية الحديثة مثل VFDs, UPS, المصابيح, شواحن البطاريات, وغيرها من المعدات بالطاقة
بواسطة مصدر الطاقة بتبديل الوضع (SMPs) معدات, يولد تيارًا غير جيبي يتم حقنه في نظام الطاقة, مما يسبب التلوث التوافقي الكهربائي.
القوة التفاعلية
في معظم الحالات, الطاقة التفاعلية هي الطاقة التي توفرها المعدات المغناطيسية مثل المحولات, المحركات, والمرحلات, يحتاج إلى إنتاج تدفق مغنطيسي, وهو استقرائي. في بعض الحالات, تولد كابلات الطاقة طويلة المدى وبعض الأحمال طاقة تفاعلية سعوية. كل من القوة التفاعلية الاستقرائية والسعوية ستزيد من القوة الظاهرة (كيفا), تتطلب محولات أكبر وحجم الكابل.
خلل في التحميل
يمكن تقسيم كل تيار ثلاثي الطور إلى تيار موجب, تسلسل سلبي وصفر. التسلسلات السلبية والصفرية تسبب خلل في التحميل.
CoEpoحل جودة الطاقة
يتكون حل جودة الطاقة CoEpo من مرشح الطاقة النشط (APF) ومولد VAR الثابت (SVG). كلاهما
توفير حل تعويض نشط يعتمد على تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة.
بالمقارنة مع حلول التعويض السلبي التقليدية مثل بنوك المكثفات, يعمل حل التعويض النشط على تحسين موثوقية وجودة نظام توزيع الطاقة.
مبدأ CoEpo APF
يتم توصيل CoEpo APF بالتوازي مع الأحمال غير الخطية, ويستخدم مجموعة واحدة من المحولات الحالية (CT) للكشف عن الحمل الحالي. يقوم بحساب كل طلب تيار توافقي بواسطة خوارزميات FFT في شرائح DSP الدقيقة الخاصة به, ثم يولد تيارًا تعويضيًا بنفس السعة ولكن بزوايا طور معاكسة للتيار التوافقي المكتشف, الذي يلغي توافقيات الحمل الأصلية.
لا يقوم CoEpo APF بإزالة التيار التوافقي من جانب الحمل فحسب, ولكنه يخفف أيضًا من الجهد التوافقي الناتج عن التيارات التوافقية. يمكن لنظام APF أيضًا تحسين عامل الطاقة (PF) وتصحيح اختلالات التحميل في نظام الطاقة.
ملحوظة: يعد التصوير المقطعي جزءًا مهمًا من نظام APF, ويمكن شراؤها من قبل المستخدمين أنفسهم, باتباع اقتراحات CoEpo بشأن مواصفات التصوير المقطعي المحوسب.
أداء تعويض CoEpo APF
يمكن لـ CoEpo APF تخفيف التيار التوافقي تمامًا, وقمع الجهد التوافقي الناجم عن التوافقي
حاضِر. عندما تكون سعة APF كافية ويكون الجهد التوافقي الخلفي منخفضًا, APF يضمن ممتازة
أداء التعويض في حالة التحميل الكامل, على النحو التالي.
● ثدو (التشوه التوافقي الكلي للجهد) < 3%
● تي دي آي (التشويه التوافقي الكلي للتيار) < 5%
● الجبهة الوطنية (عامل القوة) ≥ 0.99 (يحسن كلا من PF الرائدة والمتأخرة)
● نسبة التوهين الحالية المحايدة ( )>95%
ميزات CoEpo APF
● متعددة الوظائف: متناسق, قوة رد الفعل وتعويض عدم التوازن
● معدل تصفية متناغم عالي: حتى 98%
● تعويض رد الفعل ممتاز: سرعة عالية, دقيق (-0.99≥PF ≥0.99), خطوة أقل, ثنائي الاتجاه (بالسعة والحث) تعويض
● تصحيح الخلل ممتاز: كل من التسلسل السلبي والصفر, يخفف التيار المحايد
● جهد إدخال واسع & نطاق التردد, يتكيف مع البيئات الكهربائية الصعبة
● فقدان حراري منخفض (≤3 ٪ من APF kVA تقييم), الكفاءة ≥ 97%
● الاستقرار العالي: مقاومة لا نهائية للشبكة, يتجنب مشاكل الرنين التوافقي
● تطبيق مرن: تصميم وحدات, مضمن في خزانة قياسية أو مخصصة
● سهولة التركيب والصيانة: تثبيت البرنامج الإضافي لاستبدال وحدة APF وتوسيعها
● نطاق سعة واسع: 30A ~ 600A لخزانة واحدة,
● القدرة على التكيف البيئي: -10~50 درجة حرارة مئوية, متوافق مع مولد الديزل
● الحماية الكاملة: شبكة فوق/تحت الجهد, APF على التيار, على درجة الحرارة, وأكثر. يتم تسجيل كافة الأخطاء في سجل الأحداث, وهو مناسب لتحليل الفشل
مبدأ CoEpo SVG
مبدأ SVG مشابه جدًا لمبدأ Active Power Filter, كما هو موضح في الصورة أدناه. عندما يولد الحمل تيارًا استقرائيًا أو تسعية, فهو يجعل تيار الحمل يتأخر أو يتقدم في الجهد. يكتشف SVG اختلاف زاوية الطور ويولد تيارًا متقدمًا أو متأخرًا في الشبكة, جعل زاوية الطور للتيار تقريبًا مثل جهد الجهد على جانب المحول, مما يعني أن عامل الطاقة الأساسي هو الوحدة.
CoEpo SVG قادر أيضًا على تصحيح خلل التحميل.
ملحوظة: يعد التصوير المقطعي جزءًا مهمًا من نظام SVG, ويمكن شراؤها من قبل المستخدمين أنفسهم, باتباع اقتراحات CoEpo بشأن مواصفات التصوير المقطعي المحوسب.
أداء تعويض CoEpo SVG
يمكن لـ CoEpo SVG تعويض كل من الطاقة التفاعلية الاستقرائية والسعوية بشكل سريع ومستمر, وتصحيح خلل التحميل. مع القدرة الكافية, يضمن SVG أداءً ممتازًا لتحسين عامل الطاقة الأساسي.
● عامل الطاقة الأساسي (كوسφ) ≥ 0.99 (يحسن كلا من PF الرائدة والمتأخرة)
ميزات CoEpo SVG
● متعددة الوظائف: قوة رد الفعل وتعويض عدم التوازن
● تعويض رد الفعل ممتاز: سرعة عالية, دقيق (-0.99≥Cosφ≤0.99), خطوة أقل, ثنائي الاتجاه (بالسعة و
الحث) تعويض
● تصحيح الخلل ممتاز: كل من التسلسل السلبي والصفر, يخفف التيار المحايد
● جهد إدخال واسع & نطاق التردد, يتكيف مع البيئة الكهربائية الصعبة
● فقدان حراري منخفض (≥3% من سعة SVG المقدرة), الكفاءة ≥ 97%
● الاستقرار العالي: مقاومة لا نهائية للشبكة, يتجنب مشكلة الرنين التوافقي
● تطبيق مرن: تصميم وحدات, مضمن في خزانة قياسية أو مخصصة
● سهولة التركيب والصيانة: سهولة التركيب لاستبدال وحدة APF وتوسيعها
● نطاق سعة واسع: 30kvar ~ 500kvar لخزانة واحدة
● القدرة على التكيف البيئي: -10~50 درجة حرارة مئوية, متوافق مع مولدات الديزل
● الحماية الكاملة: شبكة فوق/تحت الجهد, SVG على التيار, على درجة الحرارة, وغيرها. جميع الأخطاء المسجلة في سجل الأحداث, مريحة لتحليل الفشل
جمقارنة بين بنك المكثفات, SVG وAPF
يمكن لـ AHF حل التوافقيات من 2 إلى 51,ولكن ما فوق 30 من الصعب جدًا حله لأي علامة تجارية. وما فوق
30هذا نادر جدًا.
يمكن لـ SVG حل التوافقيات من الثاني إلى الثالث عشر.
يمكنه أيضًا حل الترتيب التوافقي
| غرض | بنك مكثف | SVG | APF |
| تصفية التوافقي | غير متاح | قم بإزالة التوافقيات من الثاني إلى الثالث عشر(قابل للتحديد) | قم بإزالة التوافقيات من 2 إلى 50(قابل للتحديد) |
| تعويض الطاقة التفاعلية | فقط تعويض القوة التفاعلية الاستقرائية | يعوض بدون خطوات كلاً من القوة التفاعلية الاستقرائية والسعوية | يعوض بدون خطوات كلاً من القوة التفاعلية الاستقرائية والسعوية |
| تصحيح الخلل | غير متاح | متاح | متاح |
| سرعة الاستجابة | بطيء, لا يمكن تتبع رد الفعل الديناميكي قوة (20مللي ثانية ~ 5 ثانية) | سريع, يمكن تتبع القوة التفاعلية الديناميكية (<0.1آنسة) | سريع, يمكن تتبع التوافقي الديناميكي & الأحمال التفاعلية (<0.1آنسة) |
| مشكلة الرنين التوافقي | يؤدي الرنين المحتمل بين المكثف والمحول إلى تخريب استقرار نظام الطاقة | تتجنب تقنية التعويض النشط الرنين التوافقي من المبدأ. | تتجنب تقنية التعويض النشط الرنين التوافقي من المبدأ. |
| القدرة على الإخراج | القدرة الإنتاجية الفعلية أقل من القدرة المقدرة | القدرة الإنتاجية الفعلية هي نفس القدرة المقدرة | القدرة الإنتاجية الفعلية هي نفس القدرة المقدرة. |
