【知識講座】帶你讀懂新能源發(fā)電下電能質(zhì)量問題的解決方案
2022-07-20
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1、電力知識：什么是風(fēng)能發(fā)電？
風(fēng)能發(fā)電是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。把風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/strong>是風(fēng)能利用中*基本的一種方式。
當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中存在的電能質(zhì)量問題主要是電壓波動和閃變、電網(wǎng)諧波兩方面。
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當(dāng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率波動時，會引起風(fēng)電場出線上的電壓波動，進(jìn)而引起電網(wǎng)電壓波動;當(dāng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率較大時，還會發(fā)生閃變現(xiàn)象。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率，與風(fēng)速、空氣密度等因素有關(guān)。因為風(fēng)速變化隨機(jī)性較大，因此會頻繁引起電網(wǎng)電壓波動和閃變。
通過QNSVG靜止無功補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率因數(shù)，使系統(tǒng)輸出的有功功率趨于穩(wěn)定，能夠有效地抑制電壓波動和閃變。
②電網(wǎng)諧波
變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，是風(fēng)力發(fā)電的主流系統(tǒng)。其系統(tǒng)中采用了大量非線性負(fù)載設(shè)備，給電網(wǎng)帶來了越嚴(yán)重的諧波污染。
QNAPF有源濾波裝置、電容器串聯(lián)電抗器等諧波治理設(shè)備，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)諧波進(jìn)行治理。其中有源濾波器在額定功率內(nèi)可以濾除所有諧波。
2、電力知識：什么是光伏發(fā)電？
光伏發(fā)電是指將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電，再通過并網(wǎng)型逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為正弦波電流并接入電網(wǎng)。但是在逆變過程中會產(chǎn)生大量諧波，對電力系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的影響。
電力系統(tǒng)中諧波治理常見的3種方式：
（1）無源濾波器：在電力系統(tǒng)中，電力電容器串聯(lián)電抗器，可以組成LC無源濾波回路，從而治理電網(wǎng)中的某次諧波，*終達(dá)到治理電網(wǎng)諧波的目的；
（2）QNAPF有源濾波器：通過電流互感器采集系統(tǒng)諧波電流，經(jīng)控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產(chǎn)生諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件產(chǎn)生與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流，并注入電力系統(tǒng)中，從而抵消非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流。
（3）QNSVG靜止無功發(fā)生器：是一種用于補(bǔ)償無功以及三相不平衡的新型電力電子裝置，它能對大小變化的無功以及負(fù)序進(jìn)行快速和連續(xù)的補(bǔ)償，其應(yīng)用可克服LC補(bǔ)償器等傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償器響應(yīng)速度慢、補(bǔ)償效果不能控制、容易與電網(wǎng)發(fā)生并聯(lián)諧振和投切震蕩等缺點(diǎn)。
3、電力知識：什么是電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置？
HYPQM6000系列電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置是通過對電能質(zhì)量中的電壓福值、頻率、波形三個指標(biāo)進(jìn)行計算分析，從而產(chǎn)生諸如電壓偏差、頻率偏差、諧波、驟降、閃變等數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、分析、記錄遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙δ転橐惑w的微機(jī)智能儀表裝置。
4、電力知識：什么是Modbus通訊協(xié)議？
（1）Modbus通訊協(xié)議
Modbus是一種串行通信協(xié)議，是Modicon公司（現(xiàn)在的施耐德電氣 Schneider Electric）于1979年為使用可編程邏輯控制器（PLC）通信而發(fā)表。Modbus已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)（De facto），并且現(xiàn)在是工業(yè)電子設(shè)備之間常用的連接方式。
Modbus允許多個 (大約240個) 設(shè)備連接在同一個網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信，舉個例子，一個測量溫度和濕度的裝置，并且將結(jié)果發(fā)送給計算機(jī)。在數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）中，Modbus通常用來連接監(jiān)控計算機(jī)和遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)（RTU）。
（2）協(xié)議版本
Modbus協(xié)議目前存在用于串口、以太網(wǎng)以及其他支持互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的版本。
大多數(shù)Modbus設(shè)備通信通過串口EIA-485物理層進(jìn)行。
對于串行連接，存在兩個變種，它們在數(shù)值數(shù)據(jù)表示不同和協(xié)議細(xì)節(jié)上略有不同。Modbus RTU是一種緊湊的，采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)的方式，Modbus ASCII是一種人類可讀的，冗長的表示方式。這兩個變種都使用串行通信（serial communication）方式。RTU格式后續(xù)的命令/數(shù)據(jù)帶有循環(huán)冗余校驗的校驗和，而ASCII格式采用縱向冗余校驗的校驗和。被配置為RTU變種的節(jié)點(diǎn)不會和設(shè)置為ASCII變種的節(jié)點(diǎn)通信，反之亦然。
對于通過TCP/IP（例如以太網(wǎng)）的連接，存在多個Modbus/TCP變種，這種方式不需要校驗和計算。
對于所有的這三種通信協(xié)議在數(shù)據(jù)模型和功能調(diào)用上都是相同的，只有封裝方式是不同的。
5、電力知識：什么是IEC61850通訊協(xié)議？
IEC61850指的是一整套變電站業(yè)務(wù)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，其中包括智能變電站的系統(tǒng)建模、通信服務(wù)映射等多 方面的內(nèi)容。而不像modbus-樣僅僅是一組通訊協(xié)議。
6、結(jié)束語
HYPQM6000 系列電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置。該系列主要應(yīng)用于光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)發(fā)電、大型高能耗企業(yè)、通訊機(jī)房等發(fā)、受電的并網(wǎng)接入。HYPQM6000體積小巧【外觀尺寸：195mm（長）* 107mm（寬）* 65mm（深）、開孔尺寸(嵌入式）：197mm*109mm】、安裝使用方便、A級電能質(zhì)量監(jiān)測【滿足國家A級標(biāo)準(zhǔn)，符合江蘇省的入網(wǎng)要求】、性價比高，并支持多種通訊協(xié)議【IEC61850、Modbus、本廠規(guī)約、IEC103】，憑借其市場定位和成熟穩(wěn)定的性能，迅速得到市場的響應(yīng)，廣泛應(yīng)用于企業(yè)級電能質(zhì)量的監(jiān)測與分析。HYPQM6000系列能在問題發(fā)生前識別并糾正問題，通過快速識別問題發(fā)生之前和之后的方向或來源來幫助進(jìn)行故障排除。為客戶減少不必要的損失。
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