전력 시스템의 안정성을 향상시키기 위해 고조파 제어 및 반응성 전력 보상이 어떻게 함께 작동 할 수 있습니까?

현대 전력 시스템이 직면 한 수많은 전력 품질 문제 중에서 고조파 오염과 불충분 한 반응성 전력은 전력망의 안정적인 작동에 가장 큰 영향을 미치는 두 가지 핵심 문제입니다. 이 기사에서 Geyue Electric은 저전압 반응성 전력 보상 장비의 제조업체의 전문적인 관점에서 고조파 제어 기술과 반응성 전력 보상 시스템 간의 협업 작업 메커니즘을 깊이 탐구 할 것입니다. 또한이 협업 메커니즘이 전력 시스템의 안정성을 향상시키는 방법을 철저히 분석하고 엔지니어링 실습 사례를 통해 새로운 포괄적 인 솔루션의 기술적 장점과 적용 가치를 체계적으로 정교하게 분석 할 것입니다.

전력 시스템의 안정성에 대한 도전

현대 전력 시스템은 산업 자동화 수준의 지속적인 개선과 새로운 에너지 전력 생성의 지속적인 확장으로 현재 전력 품질 측면에서 전례없는 과제에 직면 해 있습니다. 비선형 하중의 광범위한 적용은 전력망에서 점점 더 심각한 고조파 오염을 초래했으며, 유도 부하의 증가로 인해 반응 전력에 대한 수요가 계속 증가했습니다. 이 두 가지 문제는 서로 상호 작용하여 전력 시스템의 안전하고 안정적인 작동을 공동으로 위협합니다.

산업 생산 분야에서 가변 주파수 드라이브 장비, 정류기 장치 및 전기 아크 용광로와 같은 비선형 하중은 많은 양의 고조파 전류를 생성합니다. 이러한 고주파 전류 구성 요소는 전기 장비가 과열 및 오작동을 일으킬뿐만 아니라 네트워크 공명을 유발하여 보호 장치의 잘못된 동작을 초래할 수 있습니다. 동시에, 모터 및 변압기와 같은 유도 장비에 의해 소비되는 반응성 전력은 전력 계수의 감소, 라인 손실 증가 및 전압 변동의 증가로 이어질 것이다.

더 복잡한 것은 고조파 문제와 반응성 전력 문제가 종종 서로 얽혀 있다는 것입니다. 전통적인 반응 전력 보상 커패시터는 고조파 환경에서 과부하가 발생하기 쉬운 반면, 수동 필터링 장치는 동적 반응성 전력 보상에 대한 수요를 충족시킬 수 없습니다. 이 상호 제한적인 관계는 단일 거버넌스 솔루션이 원하는 효과를 달성하기 어렵게 만듭니다. 따라서 협업 최적화 기술 경로를 채택해야합니다.

고조파와 반응성 전력 문제 사이의 상호 작용 메커니즘

전력 시스템에서 고조파 전류의 전파는 반응성 전력 보상 장치의 성능에 크게 영향을 미칩니다. 파워 그리드에 큰 고조파 성분이있는 경우 션트 커패시터는 고조파 증폭을 경험할 수 있습니다. 이는 커패시터가 특정 고조파 주파수에서 시스템 인덕턴스로 평행 공명 회로를 형성하여 국소화 된 영역에서 비정상적인 전압 증폭을 초래할 수 있기 때문에 발생합니다. 이 공명 효과는 커패시터 유전체의 노화를 가속화 할뿐만 아니라 심각한 경우 장비의 절연 붕괴로 이어질 수 있습니다.

반면에, 반응성 전력의 변동은 또한 고조파 제어의 효과에 영향을 미친다. 시스템의 반응성 전력 부족이 중요하면 그리드 전압은 눈에 띄는 변동이 발생합니다. 이러한 전압 변화는 비선형 하중의 작동 지점을 변경하여 고조파 방출 특성에 영향을 미칩니다. 특히 유도 부하의 경우, 반응성 전력 수요의 빠른 변화에는 종종 고조파 스펙트럼의 급격한 변동이 수반되며, 이는 고조파 제어 장비의 동적 반응에 더 높은 수요를줍니다.

엔지니어링 실무에서 수동 필터링 장치는 특정 고조파를 걸러 내릴 수 있지만 추가 반응성 전력 보상을 도입하여 시스템의 과잉 보상으로 이어질 수 있음이 밝혀졌습니다. 또한, 사이리스터 스위칭 모드를 사용하는 전통적인 TSC 유형의 반응성 전력 보상 장치는 느린 응답 속도로 인해 현대 전력 시스템의 동적 보상 요구 사항을 충족시키는 데 어려움이 있습니다. 이러한 기술적 한계는보다 고급 협력 거버넌스 솔루션을 찾아야합니다.

협업 거버넌스 기술의 원칙 및 구현 계획

결합 된 적용활성 전원 필터 (APFS)그리고정적 var 발전기 (SVG)현재 가장 진보 된 협업 제어 기술을 나타냅니다. 활성 전력 필터는 전력 전자 변환 기술을 사용하며, 하중의 고조파 전류를 실시간으로 감지하여 반대되는 보상 전류를 생성하여 고조파 제거를 달성합니다. 그것의 핵심 장점은 모든 고조파 주파수를 동시에 보상하고 시스템 임피던스의 변화에 영향을받지 않는 능력에있다.

새로운 세대의 동적 반응성 전력 보상 장치로서 정적 var 생성기는 전압 유형 인버터를 통해 필요한 반응성 전류를 빠르게 생성 할 수 있습니다. 기존 TSC 장치와 비교할 때 SVG는 빠른 응답 속도, 높은 보상 정확도 및 넓은 운영 범위와 같은 기술적 이점이 있습니다. 더 중요한 것은 SVG가 시스템과 공명하지 않으며 여전히 고조파 환경에서 안정적으로 작동 할 수 있다는 것입니다.

동일한 플랫폼에 APF 및 SVG를 통합하면 완전한 전력 품질 관리 시스템을 구성 할 수 있습니다. 이 시스템은 통합 고속 디지털 컨트롤러를 통해 조정 된 제어를 달성하여 고조파 보상 효과와 정확한 반응성 전력 규제를 보장합니다. 실제 엔지니어링 응용 분야 에서이 솔루션은 심각한 고조파 오염 및 철강 공장, 용접 워크샵, 반도체 제조 공장 등과 같은 빈번한 반응 전력 변동이있는 산업 환경에 특히 적합합니다.

엔지니어링 신청 사례 분석

대형 자동차 제조 기업의 코팅 워크숍에서 전력 품질 개선 프로젝트는 공동 거버넌스 기술의 전형적인 응용 사례입니다. 이 워크숍에는 많은 가변 주파수 드라이브 장치가 장착되어 있습니다. 전류의 측정 된 총 고조파 왜곡은 18%에 도달하며 비동기 모터의 중앙 집중식 사용으로 인해 평균 전력 계수는 0.72에 불과합니다. 불연속 LC 필터 및 TSC 보상 캐비닛을 사용하는 기존 솔루션은 넓은 영역을 차지할뿐만 아니라 공명 문제를 자주 발생합니다.

리노베이션 프로젝트는 통합 APF + SVG 시스템을 채택하여 통합 플랫폼에 고조파 제어 및 반응성 전력 보상 기능을 통합합니다. 시스템이 작동 한 후, 현재 고조파 왜곡 속도는 4 미만으로 떨어졌고 전력 계수는 0.95 이상으로 유지되었다. 측정 된 데이터는 시스템의 전체 에너지 소비가 15%감소하고 장비 고장 속도가 40%감소했으며 상당한 경제적 이점이 달성되었음을 보여 주었다.

또 다른 일반적인 사례는 특정 태양 광 발전소의 그리드 연결 전력 품질을 향상시키기위한 프로젝트입니다. 발전 과정에서 태양 광 인버터는 특정 고조파 파를 생성하며 야간 작동 중에는 반응 전력 역전 전송 문제가 발생합니다. 이 프로젝트는 활성 필터 모듈과 결합하여 양방향 보상 기능을 갖춘 SVG 장치를 채택하여 고조파 제어 및 반응성 전력 조절의 이중 기능을 달성하여 전력망 회사의 그리드 연결 요구 사항을 효과적으로 충족 시켰습니다.

기술 개발의 동향과 전망

전력 전자 기술의 지속적인 발전과 지능형 제어 알고리즘의 발전으로 고조파 완화 및 반응성 전력 보상을위한 협업 기술은 더 높은 성능과 더 큰 인텔리전스로 진화하고 있습니다. 인공 지능 기술의 도입을 통해 보상 장치는 자율적으로 부하 특성을 학습하고 고조파 추세를 예측하며 예방 보상 제어를 달성 할 수 있습니다. 디지털 트윈 기술을 적용하면 가상 환경에서 시스템 매개 변수를 최적화하여 현장 디버깅 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

모듈 식 설계 개념의 대중화는 협업 거버넌스 시스템에 더 높은 신뢰성과 유연성을 가져 왔습니다. 표준화 된 전력 장치를 결합함으로써 시스템 용량은 실제 요구에 따라 유연하게 구성 될 수 있으며 나중에 확장 및 유지 보수에 편리합니다. 이 설계 접근법은 특히 전기 부하가 끊임없이 변화하는 기업을 개발하는 데 특히 적합합니다.

새로운 에너지 분야에서 풍력 및 태양 광 발전과 같은 간헐적 에너지 원의 간헐적 특성으로 인해 차세대 협업 거버넌스 시스템이 더 빠른 동적 응답 알고리즘을 개발하고 있습니다. 이러한 시스템은 일반적인 고조파 및 반응성 전력 문제를 처리해야 할뿐만 아니라 재생 가능 에너지 생성의 전력 변동을 부드럽게하고 전력망에 필요한 지원 서비스를 제공 할 수 있어야합니다.

요약하면, 고조파 제어 및 반응성 전력 보상의 공동 최적화는 전력 시스템의 안정성을 향상시키는 효과적인 방법입니다. 유효 전력 필터 및 정적 반응성 전력 발전기의 통합 적용을 통해 Geyue Electric의 저전압 반응성 전력 보상 솔루션은 두 가지 주요 전기 에너지 품질 문제의 두 가지 주요 전기 에너지 품질 문제의 동시에 고조파 오염과 불충분 한 반응성 전력을 다룰 수 있습니다. 우리 회사 인 Geyue Electric은 반응성 전력 보상 장비의 전문 제조업체로서 기술 혁신을 계속 홍보하고보다 지능적이고 효율적인 협업 제어 솔루션을 개발하여 사용자에게 더 큰 가치를 창출하고 전력 시스템의 안전하고 안정적인 운영에 기여할 것입니다. 최신 제품 카탈로그를보고 싶다면info@gyele.com.cn참조.