Cách xử lý hiện tượng khuếch đại sóng hài sau khi vận hành hệ thống phát điện mặt trời

1. Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng khuếch đại sóng hài trong hệ thống phát điện mặt trời

1) Đầu ra phi tuyến tính của bộ biến tần

Hệ thống phát điện năng lượng mặt trời dựa vào bộ biến tần để chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC. Trong quá trình chuyển đổi tốc độ cao của bộ biến tần, một tỷ lệ nhất định các thành phần hài tần số cao-sẽ được tạo ra. Khi nhiều hệ thống phát điện mặt trời được kết nối tập trung, các dòng điện hài có thể chồng lên nhau và khuếch đại.

2) Sự cộng hưởng do sự thay đổi trở kháng hệ thống

Sau khi kết nối lưới các hệ thống phát điện mặt trời, cấu trúc trở kháng lưới điện ban đầu sẽ được thay đổi. Nếu có thiết bị bù công suất phản kháng hoặc dãy tụ điện tại chỗ, thì các điểm tần số cộng hưởng mới có thể được hình thành, từ đó khuếch đại các sóng hài theo thứ tự cụ thể.

2. Mối nguy hiểm của khuếch đại sóng hài trong hệ thống phát điện mặt trời

1) Tăng nhiệt độ của thiết bị điện

Dòng điện hài sẽ làm tăng tổn thất đường dây và tăng cường độ nóng của máy biến áp, dây cáp và tụ bù. Hoạt động lâu dài của hệ thống phát điện mặt trời trong môi trường-điều hòa cao có thể rút ngắn đáng kể tuổi thọ của thiết bị.

2) Suy giảm chất lượng điện năng

Khi tốc độ biến dạng sóng hài vượt quá tiêu chuẩn, thiết bị nhạy cảm có thể gặp trục trặc hoặc hoạt động không ổn định. Mặc dù các hệ thống phát điện bằng năng lượng mặt trời cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng nhưng việc kiểm soát sóng hài không đầy đủ sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cung cấp điện tổng thể.

3. Giải pháp khuếch đại sóng hài trong hệ thống phát điện năng lượng mặt trời

1) Lắp đặt thiết bị lọc chủ động

Đối với các kịch bản có dòng điện hài cao,bộ lọc công suất hoạt động (APF)có thể được lắp đặt tại điểm đấu nối lưới của hệ thống phát điện năng lượng mặt trời. Thiết bị này có thể phát hiện các thành phần hài trong thời gian thực và tạo ra dòng bù ngược để giảm tốc độ méo một cách hiệu quả.

2) Tối ưu hóa cấu hình bù công suất phản kháng

Nếu hệ thống ban đầu được trang bị bộ tụ điện thì khả năng bù và tốc độ điện kháng sẽ được-đánh giá lại.Lò phản ứng loạthoặc có thể áp dụng các phương án bù được điều chỉnh để tránh sự cộng hưởng giữa hệ thống phát điện mặt trời và các tụ điện.

3) Phân tích bố cục và công suất kết nối-lưới

Ở các công viên lớn hoặc các dự án quang điện tập trung, công suất kết nối-lưới điện và vị trí tiếp cận của hệ thống phát điện mặt trời phải được quy hoạch hợp lý. Việc tránh truy cập tập trung của nhiều thiết bị vào cùng một nút giúp giảm nguy cơ chồng chất sóng hài.