Come aggiornamento e sviluppo della tecnologia fotovoltaica, Sempre più utenti scelgono la generazione di energia fotovoltaica distribuita in fabbrica, sfruttare al meglio lo spazio sul tetto dello stabilimento per installare componenti fotovoltaici, generazione di energia in loco per uso produttivo, adottando prima l'autoconsumo e poi l'accesso alla rete delle parti in eccedenza, quando la produzione di energia soddisfa la capacità elettrica richiesta, le parti in eccesso accederanno al sistema di generazione di energia fotovoltaica della rete, per ottenere profitto.
Utilizzare la strategia del surplus autogenerato per accedere alla rete:
1. Quando una centrale fotovoltaica distribuita genera energia, il fattore di potenza iniziale dell'impianto fotovoltaico è 1 e non è inclusa la potenza reattiva
2. La macchina che consuma energia di carico deve necessitare di supporto di potenza reattiva quando è in funzione , deve essere supportato con o senza alimentazione
Quindi, la potenza attiva del sistema proveniente dalla rete diminuisce, la potenza reattiva del sistema è ancora tutta prelevata dalla rete. Di conseguenza, si avvicina la potenza attiva lato rete del sistema 0, mentre la potenza reattiva rimane invariata:
Il fattore di potenza del sistema di alimentazione diminuirà mentre il sistema di generazione di energia fotovoltaica cambia , che porterà il fattore di potenza sui contatori a non raggiungere lo standard, con conseguente multa.
Va notato che la potenza richiesta nel sistema non è costante, ci saranno fluttuazioni;Anche la generazione di energia del sistema fotovoltaico distribuito non è costante;Ciò porta ad una forte e frequente fluttuazione della potenza attiva fornita dalla rete , in questa situazione ,il dispositivo di compensazione della potenza reattiva deve rispondere in tempi molto brevi con capacità di compensazione della regolazione continua dell'armadio di compensazione della potenza reattiva nel sistema.
1. Quando il sistema di generazione di energia FOTOVOLTAICA distribuita non è in uso
Quando il sistema di generazione di energia FOTOVOLTAICA distribuita non è in uso,La potenza attiva necessaria per tutte le apparecchiature di carico del sistema è fornita dalla rete elettrica, e la potenza reattiva richiesta per le apparecchiature di carico è in gran parte compensata dall'armadio di compensazione reattiva nel sistema, mentre la rete elettrica fornisce poca potenza reattiva.
Poi al punto di misurazione, il fattore di potenza dell'apparecchiatura è:
La potenza totale del carico elettrico del sistema rimane la stessa, e lo stato di compensazione dell'armadio del condensatore è buono
Supponendo questo：P=350KW Q=250kVar Compensazione=40kVar*10
Quando l'apparecchiatura è in funzione, il fattore di potenza dei contatori elettrici nell'armadio di ingresso è:
2.Ingresso del sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita, produzione di energia fotovoltaica < potenza richiesta dal carico
Quando il sistema fotovoltaico distribuito viene messo in funzione, la potenza FV generata non soddisfa la domanda di potenza attiva di tutte le apparecchiature di carico sul sito.
La potenza attiva richiesta per le apparecchiature di carico è composta da (alimentazione di sistemi fotovoltaici distribuiti + alimentazione della rete). La potenza reattiva richiesta per le apparecchiature di carico viene compensata dall'armadio di compensazione reattiva nel sistema, mentre la rete elettrica fornisce parte della potenza reattiva.
In questo momento, la rete elettrica fornisce energia all'utente (potenza attiva parziale + potenza reattiva parziale), poi al punto di misurazione, il fattore di potenza è:
La potenza totale del carico di alimentazione del sistema rimane invariata, e l'armadio del condensatore è in buone condizioni di compensazione
P=350KW P1=300KW Q=250kVar Compensazione APFC =40kVar*10
Quando l'attrezzatura di carico è in funzione, il fattore di potenza sui contatori dell'armadio di ingresso è:
3.Ingresso del sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita, potenza del sistema di generazione di energia fotovoltaica = potenza richiesta dal carico
Il sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita viene messo in funzione per la domanda di potenza attiva di tutte le apparecchiature di carico del sistema di generazione di energia fotovoltaica .
La potenza attiva di tutte le apparecchiature di carico richieste nel sistema è fornita dal sistema di generazione di energia fotovoltaica, e la rete elettrica fornisce solo la potenza reattiva al carico.
L'armadio di compensazione reattiva nel sistema fornisce la maggior parte della domanda reattiva delle apparecchiature di carico, quando l’energia elettrica fornita alle utenze è solo in parte potenza reattiva, nel punto di misurazione, il fattore di potenza dell'apparecchiatura è:
La potenza totale del carico di alimentazione del sistema rimane invariata, e l'armadio del condensatore è in buone condizioni di compensazione
P=350KW P1=350KW Q=250kVar Compensazione =40kVar*10
Quando l'apparecchiatura è in funzione, la potenza attiva fornita dall'energia comunale è 0, e dopo che la potenza reattiva è stata compensata dall'armadio di compensazione, la potenza reattiva fornita dalla rete è 10kVar,
In questo momento, la potenza della rete non forniva potenza attiva, fornire solo potenza reattiva, il fattore di potenza è incommensurabile.
Va notato che, poiché il lato della rete elettrica non confluisce in alcuna potenza attiva in questo momento, al momento non è possibile calcolare il fattore di potenza lato rete elettrica, quindi l'armadio di compensazione reattiva nel sistema è soggetto a guasti e non può essere messo in compensazione.
4.Ingresso del sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita, potenza del sistema di generazione di energia fotovoltaica> potenza richiesta dal carico
In questo caso, la potenza totale del carico del sistema rimane invariata, e l'armadio dei banchi di condensatori è in buone condizioni di compensazione
P=350KW P1=400KW Q=250kVar Compensazione APFC=40kVar*10
Quando l'apparecchiatura è in funzione, il sistema di generazione di energia fotovoltaica inverte la potenza attiva di 50KW nell'armadio di ingresso della potenza di rete,l'apparecchiatura di carico preleva la potenza reattiva fornita dalla rete, la potenza reattiva fornita dalla rete è di 10kvar dopo essere compensata dai banchi di condensatori.
Poiché la potenza attiva è inversa in questo momento, il fattore di potenza è PF= -0.98
Va notato che poiché la corrente attiva è invertita, la cabina di compensazione reattiva nel sistema potrebbe non funzionare normalmente.
Il tradizionale armadio di compensazione della potenza reattiva adotta la compensazione dei condensatori di compensazione a gradino (40kvar*10), la modalità di compensazione è l'ingresso a gradino, e la capacità minima del gradino di compensazione è un singolo condensatore.
Modalità dell'armadio del condensatore di compensazione della potenza reattiva
La compensazione del gradino inevitabilmente non è in grado di soddisfare pienamente la compensazione della domanda del sistema, con la variazione della potenza reattiva del sistema, ci sarà un certo divario di compensazione.
Nell'armadio di ingresso lato rete elettrica, maggiore è il rapporto tra potenza attiva e potenza reattiva,migliore sarà il fattore di potenza del sistema.
Tuttavia, a causa del gap di compensazione dei tradizionali banchi di condensatori di compensazione reattivi, in realtà esiste una precisione di compensazione minima. Quando viene messo in funzione il sistema di generazione distribuita di energia fotovoltaica, diminuisce la potenza attiva fornita dalla rete lato ingresso, tanto più si avvicina alla precisione di compensazione minima dei banchi di condensatori di compensazione reattivi, e peggiore è l'effetto compensativo del gabinetto di compensazione reattiva
La potenza richiesta delle apparecchiature di carico rimane invariata. Con il graduale aumento della potenza del sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita, la potenza attiva dell'armadio di ingresso lato rete elettrica diminuirà gradualmente, e anche il sistema di generazione distribuita di energia fotovoltaica restituisce potenza attiva alla rete elettrica. Perciò, PF1> PF2> PF3> PF4 nelle diverse fasi sta diventando sempre più piccolo
Infatti, la situazione elettrica del campo di applicazione dell'utente è più complessa, composto da quanto sopra 4 situazione, che potrebbe anche cambiare immediatamente. A causa del carico, la fluttuazione della potenza è notevole,fluttua anche il sistema di generazione distribuita dell’energia fotovoltaica
La sovrapposizione delle due situazioni, che porta a fluttuazioni drammatiche e frequenti della potenza attiva dall'armadio di ingresso della rete elettrica. Su questa base, se esiste un divario di compensazione nel tradizionale gabinetto di compensazione reattiva, non può soddisfare la domanda di compensazione reattiva nel sistema, o il fattore di potenza della rete elettrica del sistema.
Finalmente,la frequente fluttuazione della potenza attiva nel sistema, porta a un fattore di potenza fluttuante, la necessità di una cabina di compensazione reattiva di reagire in un tempo molto breve influenzerà seriamente le prestazioni della cabina di compensazione reattiva, ciò comporterà un decadimento della capacità di compensazione, porterà al guasto del gabinetto di compensazione reattiva e non potrà funzionare normalmente.
Il motivo dei suddetti problemi risiede nei frequenti cambiamenti della potenza attiva fornita dalla rete elettrica; e la modalità di compensazione del gradino del tradizionale armadio di compensazione della potenza reattiva.
Il metodo di compensazione tradizionale e la logica di controllo dell'armadio di compensazione della potenza reattiva non possono soddisfare la domanda di compensazione della potenza reattiva degli utenti con accesso alla generazione di energia fotovoltaica distribuita.
Soluzione di compensazione della potenza reattiva per sistemi fotovoltaici distribuiti
Questa soluzione ha lo scopo di migliorare il fattore di potenza sui contatori di potenza lato rete per evitare penalità.
Dopo aver collegato il sistema di generazione di energia fotovoltaica distribuita, la potenza attiva dell'armadio di ingresso della rete fluttua frequentemente e in modo complesso, e la potenza reattiva dell'apparecchiatura di carico è compensata dall'armadio di compensazione reattiva, esiste ancora un certo divario retributivo, che deve essere fornito anche dalla rete elettrica
Fattore di potenza
Quindi minore è la potenza reattiva Q, maggiore è il PF del sistema, quando Q=0 il PF è
In questo caso, utilizziamo una configurazione di compensazione ibrida del nostro generatore di variabili statiche CoEpo SVG (Svg) + banchi di condensatori. Utilizza il nostro controller ibrido intelligente CoEpo RTU per commutare questa compensazione della potenza reattiva ibrida, questa configurazione offre una maggiore precisione di compensazione e una risposta più rapida nel tracciamento in tempo reale.
La domanda di compensazione reattiva totale è calcolata da SVG , Il controller ibrido intelligente RTU controlla l'ingresso del banco di condensatori.
Quando viene rilevata la richiesta di compensazione reattiva del sistema, SVG fornirà una risposta rapida e fornirà i primi supporti di compensazione della potenza reattiva.
Allo stesso tempo, il controller ibrido intelligente RTU controlla l'ingresso del condensatore. Quando viene inserito il banco di condensatori, l'output di compensazione SVG può essere ridotto, quindi SVG compenserà la pendenza della potenza reattiva derivante dallo spostamento del gradino dei banchi di condensatori.
Perciò,questo non solo manterrà il fattore di potenza più elevato, ma riducono anche la frequenza di commutazione del banco di condensatori, e l'apparecchiatura SVG eviterà inoltre una condizione di funzionamento continuo a pieno carico.
Quando la richiesta di compensazione reattiva del carico diminuisce, la batteria di condensatori presenta una sovracompensazione. In questa situazione SVG emetterà la potenza reattiva inversa per compensare.
Il banco di condensatori viene acceso/spento dal controller ibrido RTU,l'uscita SVG corrispondente alla potenza reattiva inversa da compensare. In questo modo manterrà il fattore di potenza a un livello ideale.
Dopo una compensazione ibrida tramite banco di condensatori SVG+, la potenza reattiva fornita dalla rete all'utente si avvicina infinitamente a 0, quindi il fattore di potenza PF rimane a un livello più alto indipendentemente dalla quantità di potenza attiva fornita dalla rete all'utente
Questa modalità di compensazione ibrida della potenza reattiva non solo consente di ottenere una compensazione completa, ma riduce anche i costi. La compensazione varia da 1~ (-1) fornisce una regolazione in tempo reale per garantire il miglior effetto di compensazione.
Riferimento alle dimensioni SVG
Il dimensionamento dettagliato della capacità di compensazione sarà soggetto alla misurazione del sito
1. Innanzitutto effettuare una misurazione per il sito del progetto;
2. Dimensionamento in base all'analisi delle misure e al quadro di compensazione della potenza reattiva esistente
3. Condurre la progettazione dell'installazione in base alle condizioni del sito
4. Installato SVG e rinnovato l'armadio di compensazione reattiva originale per il controllo unificato
5. Conduce il debug delle apparecchiature per ottenere il miglior effetto di compensazione
6. Accettazione del progetto
Principio di funzionamento del generatore di var statiche CoEpo SVG
Principio di funzionamento
CoEpo SVG raccoglie il segnale di corrente in tempo reale attraverso il trasformatore di corrente esterno, e il DSP calcola la corrente reattiva richiesta, Poi, Il convertitore di potenza IGBT genera una corrente di compensazione inversa con la stessa fase da compensare, realizzando così la funzione di compensazione reattiva.
Il valore del fattore di potenza target di compensazione può essere impostato tramite l'interfaccia utente, il CoEpo SVG non sovracompensa né sottocompensa,la corrente di compensazione è regolare, senza impatto di sovratensione sul carico e sulla rete.
Caratteristica principale di CoEpo SVG
Caratteristica principale di CoEpo SVG
1) Gamma di compensazione: 1~ (-1), compensazione bidirezionale automatica in tempo reale.
2) Risponde più velocemente, tempo di risposta completo ≤ 10 ms.
3) Struttura modulare. Quando uno qualsiasi dei moduli fallisce, non influisce sul normale funzionamento degli altri moduli, che garantiscono l'affidabilità del funzionamento del dispositivo, e può facilmente realizzare l'espansione nell'armadio originale aumentando il modulo di potenza.
4) Capacità di compensazione:> 95%.
5) Il modulo di conversione di potenza IGBT adotta una topologia a tre livelli.
6) Limite di sovracorrente: viene adottato un collegamento affidabile per il controllo del limite di flusso. Quando la corrente reattiva nel sistema è maggiore della capacità dell'SVG, il dispositivo può compensare al massimo entro la sua capacità nominale,per mantenere il normale funzionamento, senza sovraccarico, bruciature e altri difetti.
7) Dsp + Modalità di controllo FPGA, chip FPGA di classe militare, chip DSP dual-core, la capacità di calcolo è molto superiore a quella del tradizionale chip DSP, e ha capacità anti-interferenza a livello militare.
Un affidabile dispositivo di protezione contro le sovratensioni da fulmine è impostato sul terminale di ingresso di 8) Design con protezione contro le sovratensioni.
9) L'algoritmo di controllo adotta un algoritmo di compensazione vettoriale di screening nel dominio della frequenza adattivo per ottenere un migliore effetto di compensazione e una maggiore affidabilità matura e stabile.
