Resum: Aquest article presenta el desenvolupament i l'aplicació d'un dispositiu portàtil de compensació harmònica de seqüència negativa (NCRT) per a un sistema trifàsic de quatre fils. El dispositiu adopta una tecnologia avançada de detecció i compensació d'harmònics, que pot detectar i compensar el corrent harmònic en temps real i millorar la qualitat de l'energia de manera eficaç. L'excel·lent rendiment del dispositiu en la reducció del corrent harmònic, la millora del factor de potència i la reducció de la pèrdua de potència es verifica mitjançant proves de camp i casos d'aplicació. El dispositiu té els avantatges de la portabilitat, l'alta eficiència i la fiabilitat, que és adequat per a diversos sistemes d'alimentació i equips elèctrics, i és de gran importància per millorar l'estabilitat i la fiabilitat dels sistemes d'alimentació.
Paraules clau: dispositiu de compensació harmònica; detecció en temps real; millorar la qualitat de l'energia
Contingut:
2. El principi de compensació harmònica reactiva trifàsica de quatre fils
3. Principi del corrent de compensació de sortida del dispositiu de compensació harmònic reactiu portàtil
3.1 Circuit principal del dispositiu de compensació harmònic reactiu portàtil
3.2 Control de corrent en seqüència negativa a la xarxa elèctrica
4. Aplicació experimental del dispositiu
Des de la dècada de 1980, la qüestió de la qualitat de l'energia ha atret gradualment l'atenció generalitzada de la comunitat internacional. L'electricitat, com a forma d'energia econòmica, pràctica, neta, fàcil de controlar i convertible, és un producte especial que ofereix el sector elèctric als usuaris d'energia. Tanmateix, els problemes de potència harmònica i reactiva són cada cop més greus. L'existència d'harmònics no només redueix l'eficiència de la producció, transmissió i utilització d'energia, sinó que també fa que l'equip elèctric es sobreescalfi, generi vibracions i sorolls, acceleri l'envelliment de l'aïllament, redueix la vida útil i fins i tot provoqui fallades o esgotament. Davant del dany tan gran causat pels harmònics, s'han de prendre mesures per suprimir els harmònics del sistema elèctric per garantir el funcionament segur del sistema elèctric i el funcionament fiable de diversos aparells elèctrics connectats a la xarxa elèctrica. En els darrers anys, estudiosos de diversos països han dut a terme una àmplia investigació sobre temes harmònics. Han explorat profundament la tecnologia de generació, propagació i control d'harmònics mitjançant l'anàlisi teòrica, el càlcul de simulació i la investigació experimental. En l'actualitat, la tecnologia de control harmònic ha avançat considerablement. Aquest treball pretén estudiar en profunditat el problema harmònic i la seva tecnologia de control.
2. El principi de compensació harmònica reactiva trifàsica de quatre fils
Prenem com a exemple la zona de transformadors públics amb una capacitat de transformador de 315 kVA i una capacitat de compensació del 30%.
El rang de potència reactiva d'entrada de l'inversor és de -7,5 ~ +7.5kVar, i la potència reactiva trifàsica es pot controlar de manera independent, la qual cosa pot equilibrar i compensar el corrent de seqüència negativa generat per la càrrega desequilibrada. L'interval global de potència reactiva de sortida del dispositiu és de -7,5 ~ +97.5kVar, i el corrent de sortida es pot ajustar contínuament i sense escales dins d'aquest rang. Per tant, en comparació amb el mètode del banc de condensadors de commutació pas a pas, el dispositiu té una alta precisió de control de potència reactiva i una velocitat d'ajust ràpid, cosa que pot fer que el sistema tingui un factor de potència més alt i una tensió més estable, i pot equilibrar la potència trifàsica per fer que el corrent trifàsic sigui bàsicament consistent, reduint encara més la pèrdua de la xarxa del sistema i millorant l'estabilitat de la tensió del sistema.
3.Principi del corrent de compensació de sortida del dispositiu de compensació harmònic reactiu portàtil
3.1 Circuit principal del dispositiu de compensació harmònic reactiu portàtil
El dispositiu de compensació harmònic portàtil inclou el circuit principal, el circuit d'accionament, el circuit de seguiment de corrent i el circuit d'operació d'instruccions. El circuit principal adopta un convertidor PWM de tensió de pont complet de quatre fases; El condensador electrolític s'utilitza per emmagatzemar energia lateral de CC; la funció del condensador de filtre és filtrar les rebaves laterals de CC; la funció de la inductància de la línia d'entrada és generar un corrent de compensació per la diferència entre la tensió de sortida del convertidor PWM i la tensió de la xarxa.
Sobre la base de la compensació de potència reactiva TSC, RNCT manté la potència reactiva a PCC constant a 0 la major part del temps. Com més curt sigui l'interval de commutació de TSC, millor serà l'efecte de compensació de potència reactiva. Quan l'interval de commutació de TSC és llarg, la potència reactiva del sistema supera el rang de compensació de RNCT. En aquest moment, RNCT emet la potència reactiva màxima (-7,5 kVar o +7.5kVar).
3.2 Control de corrent en seqüència negativa a la xarxa elèctrica
Després de l'anàlisi, el corrent de sortida RNCT només conté components de seqüència negativa, però no components reactius de seqüència positiva. Després d'instal·lar RNCT, només conté components actius de seqüència positiva, però no components de seqüència negativa i components reactius de seqüència positiva. Entre ells, els corrents trifàsics del sistema són completament iguals i el corrent nominal és d'uns 0,6 A i el corrent màxim del sistema es redueix en un 40%. Això mostra que després d'instal·lar RNCT, el corrent de la fase més gran del sistema trifàsic es pot transferir a les altres dues fases, fent que els corrents trifàsics siguin iguals. Aquest mètode d'equilibri de corrent desequilibrat trifàsic redueix la pèrdua de transformadors i cables reduint el corrent màxim del sistema, és a dir, reduint la pèrdua de línia del sistema.
4. Aplicació experimental del dispositiu
Es va desenvolupar un dispositiu de compensació harmònic reactiu portàtil trifàsic de quatre fils i es va provar el rendiment de la compensació. Les dades següents són l'efecte del filtre de potència activa que treballa en dos estats per compensar la càrrega en la mateixa condició. Abans de la compensació, el corrent de càrrega conté un gran nombre de components harmònics del 2n al 50, la qual cosa fa que la forma d'ona actual del costat de la xarxa es distorsioni seriosament.
