Активные фильтры гармоник в системах электроснабжения с автономными источниками.
Active filters in microgrids.
Генераторы автономных источников электроснабжения имеют существенно большие внутренние сопротивления, чем силовые трансформаторы аналогичной мощности. Это является одной из причин, по которой искажения напряжения в электроустановке возрастают при переключении питания от «сети» на автономные источники.
На рисунке показано, как изменяется спектр высших гармоник напряжения при отключении ввода 10 кВ Энергосистемы и переводе нагрузок на автономный источник (электростанции с газопоршневыми двигателями).
Спектр высших гармоник напряжения на шинах ЗРУ 10 кВ при переходе в автономный режим.
Уровень гармоник по напряжению на сборных шинах 10 кВ электростанции возрос примерно в 1,7 раза.
Спектр высших гармоник по напряжению на отходящей линии питания ответственных потребителей при переходе в автономный режим электроснабжения.
Уровень гармоник по напряжению на шинах РУ 0,4 кВ трансформаторной подстанции возрос примерно в 1,8 раза.
Применение пассивных фильтров для компенсации высших гармоник в системах автономного электроснабжения не всегда безопасно. Если в составе пассивных фильтров есть конденсаторы, то на долевых нагрузках они будут генерировать в сеть реактивную мощность емкостного характера. Превышение некоторого порога (обычно 12 – 15 % от полной мощности источника) может привести к срабатыванию защиты генератора и прекращению электроснабжения.
|
|
| Панель управления автономной электростанции | Уставка защиты "kvar Threshold" – 15% c выдержкой времени 10 секунд |
Активные фильтры – это эффективное средство компенсации высших гармоник в системах автономного электроснабжения. Одновременно с компенсацией высших гармоник они могут компенсировать реактивную мощность на сборных шинах электростанции и обеспечить более полное использование механической мощности первичных двигателей.
|
|
| Кф. мощности электропривода буровой лебедки изменяется в широком диапазоне | Кф. мощности на сборных шинах автономной электростанции поддерживается активными фильтрами |
В конечном итоге это приводит к уменьшению удельного расхода топлива при выработке электроэнергии и обеспечивает хорошие сроки окупаемости проектов систем динамической компенсации.
Предложения Инженерного центра «АРТ».
Полный комплекс работ по созданию систем компенсации высших гармоник и реактивной мощности в системах автономного электроснабжения на базе активных фильтров.
