Na pozadí rýchleho rozvoja technológie obnoviteľnej energie a elektrických vozidiel, Obojsmerná invertorová nabíjačka , ako kľúčové prepojovacie zariadenie medzi napájaním a záťažou, rozširuje rozsah svojich aplikácií. Sprievodné problémy s harmonickými sú však čoraz výraznejšie, čo predstavuje významné výzvy pre stabilitu energetického systému a spoľahlivosť zariadení.
Vplyv harmonických na elektrické zariadenia
Zariadenie je prehriate
Existencia harmonických povedie k zvýšeniu efektívnej hodnoty prúdu, čo následne spôsobí prehriatie zariadenia. Najmä v kritických zariadeniach, ako sú transformátory a elektromotory, môže obsah harmonických zložiek spôsobiť vznik dodatočného tepla vo vnútri zariadenia. Toto mimoriadne teplo nielenže znižuje prevádzkovú účinnosť motora, ale môže tiež spôsobiť zhoršenie izolácie, čím sa skráti životnosť zariadenia.
Zvýšená strata energie
Harmonické spôsobujú neefektívny prenos energie a zvyšujú celkovú spotrebu energie systému. Konkrétne, extra prúd spôsobený harmonickými zvyšuje teplo generované vodičmi a transformátormi, čo spôsobuje ďalšie straty energie. Nielenže to znižuje celkovú účinnosť systému, ale môže to viesť aj k vyšším účtom za elektrinu. Pre priemyselných používateľov môžu straty spôsobené harmonickými predstavovať časť ich účtov za elektrinu, čo priamo ovplyvňuje ekonomické výhody podniku.
Porucha elektrického zariadenia
Vyššie harmonické môžu spôsobiť poruchy v elektrických zariadeniach, najmä v motoroch a transformátoroch. Harmonické môžu spôsobiť vibrácie a hluk v zariadení, zvýšiť mechanické opotrebovanie a v konečnom dôsledku môžu viesť k predčasnému zlyhaniu zariadenia. Napríklad skreslenie priebehu prúdu spôsobené harmonickými môže spôsobiť kolísanie krútiaceho momentu v motore, čo ovplyvní jeho normálnu prevádzku a dokonca spôsobí vypnutie zariadenia.
Skrátená výdrž batérie
V obojsmernej invertorovej nabíjačke musí systém správy batérie (BMS) zvládnuť harmonické počas nabíjania a vybíjania. Ak je úroveň harmonických príliš vysoká, môže to spôsobiť, že proces nabíjania a vybíjania batérie bude nestabilný, čo ovplyvní životnosť a výkon batérie. Pri práci vo vysoko harmonickom prostredí môže dôjsť k prebitiu alebo nadmernému vybitiu batérie, čo urýchľuje útlm kapacity batérie.
Ovplyvniť systém riadenia zariadenia
Prítomnosť harmonických môže interferovať s riadiacim systémom zariadenia, čo vedie k zlyhaniu riadiacej stratégie. Napríklad v systéme pohonu motora musí regulátor monitorovať priebehy prúdu a napätia v reálnom čase. Prítomnosť harmonických znemožní riadiacej jednotke presné posúdenie pracovného stavu zariadenia, čo ovplyvní rýchlosť odozvy a presnosť zariadenia.
Stratégie narábania s harmonickými
Na efektívne riešenie harmonických problémov v obojsmerných invertorových nabíjačkách môžu príslušné priemyselné odvetvia a spoločnosti prijať nasledujúce opatrenia:
Harmonické monitorovanie a analýza
Pravidelne vykonávajte monitorovanie harmonických v systéme, aby ste včas identifikovali zdroje harmonických a ich úrovne, aby bolo možné prijať cielené kontrolné opatrenia. Analyzátor harmonických môže byť použitý na monitorovanie priebehov prúdu a napätia v reálnom čase a na identifikáciu frekvencie a amplitúdy harmonických.
Použite harmonický filter
Použitie pasívnych alebo aktívnych harmonických filtrov môže účinne znížiť vplyv harmonických a zlepšiť kvalitu energie. Pasívne filtre sú navrhnuté do rezonančných obvodov paralelným zapojením kondenzátorov a tlmiviek, ktoré dokážu potlačiť harmonické na konkrétnych frekvenciách. Aktívny filter monitoruje priebeh prúdu v reálnom čase a generuje priebeh prúdu, ktorý je opačný k harmonickým, čím efektívne ruší harmonické zložky.
