Odată cu dezvoltarea rapidă a energiei regenerabile și a tehnologiei vehiculelor electrice, domeniul de aplicare al încărcătorului cu invertor bidirecțional ( Încărcător cu invertor bidirecțional ) ca dispozitiv cheie care conectează sursa de alimentare și sarcina este în continuă expansiune. Cu toate acestea, problema armonică care a rezultat a apărut treptat, punând provocări severe pentru stabilitatea sistemului de alimentare și fiabilitatea echipamentelor.
Definiția și cauza armonicilor
Armonicele se referă la formele de undă de curent sau de tensiune din sistemul de alimentare cu frecvențe care sunt multipli întregi ai frecvenței fundamentale, de obicei 50Hz sau 60Hz. Componentele armonice includ diferite frecvențe mai mari decât frecvența fundamentală, cum ar fi de 2 ori (100Hz sau 120Hz), de 3 ori (150Hz sau 180Hz), etc. Generarea de armonici este strâns legată de caracteristicile de lucru ale sarcinilor neliniare și ale dispozitivelor de comutare. În procesul de conversie a încărcătorului cu invertor bidirecțional DC în AC, datorită caracteristicilor funcționării sale de comutare, sunt adesea introduse armonici, afectând astfel performanța generală a sistemului.
Impactul armonicilor asupra echipamentelor
Supraîncălzirea echipamentului: armonicele pot provoca căldură suplimentară în interiorul echipamentului, în special în echipamente precum transformatoare și motoare. Creșterea componentelor armonice va crește valoarea efectivă a curentului, determinând ca echipamentul să genereze mai multă căldură decât în mod normal în timpul funcționării, ceea ce nu numai că scurtează durata de viață a echipamentului, dar poate provoca și pericole de siguranță.
Pierdere de putere crescută: curentul suplimentar cauzat de armonici va crește încălzirea firului, rezultând o transmisie ineficientă a energiei și pierderi suplimentare. Acest fenomen nu numai că reduce eficiența generală a sistemului, dar poate provoca și o creștere semnificativă a costurilor cu energia electrică, aducând sarcini economice întreprinderilor.
Defecțiunea echipamentului electric: armonicile de ordin înalt pot provoca defecțiuni ale echipamentelor electrice, în special în echipamentele cheie, cum ar fi motoarele și transformatoarele. Prezența armonicilor va cauza vibrații și zgomot în echipament, va crește uzura mecanică și poate cauza defecțiuni premature a echipamentului, aducând costuri inutile de oprire operațiunilor corporative.
Durată de viață scurtă a bateriei: În încărcătoarele bidirecționale cu invertor, sistemul de management al bateriei (BMS) trebuie să gestioneze eficient armonicile în timpul încărcării și descărcării. Dacă nivelul armonic este prea ridicat, procesul de încărcare și descărcare a bateriei va deveni instabil, ceea ce va afecta durata de viață a bateriei și performanța generală.
Impactul armonicilor asupra calității puterii
Distorsiunea formei de undă a tensiunii: prezența armonicilor va cauza distorsiunea formei de undă a tensiunii, care va afecta calitatea puterii. Distorsiunea formei de undă a tensiunii poate face ca echipamentul să nu funcționeze corect, în special pentru echipamente sensibile (cum ar fi computere, echipamente medicale etc.), ceea ce poate cauza pierderea de date sau defecțiunea echipamentului.
Distorsiunea armonică totală (THD): prezența armonicilor va determina creșterea indicelui de distorsiune armonică totală (THD). THD este un parametru important pentru măsurarea distorsiunii formelor de undă de tensiune sau curent. Valorile prea mari ale THD nu numai că vor afecta calitatea puterii, ci și pot interfera cu funcționarea normală a echipamentului.
Stabilitatea grilei: Creșterea armonicilor poate avea un impact negativ asupra stabilității grilei. Armonicele pot provoca oscilații în rețea și pot provoca chiar defecțiuni ale rețelei și întreruperi de curent. În cazul conexiunii la scară largă la rețea, impactul armonicilor este deosebit de evident, ceea ce poate reduce siguranța generală a sistemului.
