Tegen de achtergrond van de snelle ontwikkeling van hernieuwbare energietechnologie en elektrische voertuigen, Bidirectionele omvormeroplader , als belangrijk verbindingsapparaat tussen voeding en belasting, heeft zijn toepassingsbereik uitgebreid. De daarmee gepaard gaande harmonische problemen zijn echter steeds prominenter geworden, wat aanzienlijke uitdagingen met zich meebrengt voor de stabiliteit van het energiesysteem en de betrouwbaarheid van apparatuur.
De impact van harmonischen op elektrische apparatuur
Apparaat oververhit
Het bestaan van harmonischen zal leiden tot een toename van de effectieve waarde van de stroom, wat op zijn beurt oververhitting van de apparatuur zal veroorzaken. Met name in kritische apparatuur zoals transformatoren en elektromotoren kan de harmonische inhoud ervoor zorgen dat er extra warmte in de apparatuur wordt gegenereerd. Deze extra warmte vermindert niet alleen het bedrijfsrendement van de motor, maar kan er ook voor zorgen dat de isolatie verslechtert, waardoor de levensduur van de apparatuur wordt verkort.
Verhoogd vermogensverlies
Harmonischen veroorzaken een ineffectieve overdracht van energie en verhogen het totale energieverbruik van het systeem. Concreet verhoogt de extra stroom veroorzaakt door harmonischen de warmte die wordt gegenereerd door draden en transformatoren, waardoor extra energieverliezen ontstaan. Dit vermindert niet alleen de algehele efficiëntie van het systeem, het kan ook leiden tot hogere elektriciteitsrekeningen. Voor industriële gebruikers kunnen verliezen veroorzaakt door harmonischen een deel van hun elektriciteitsrekening uitmaken, wat rechtstreeks van invloed is op de economische voordelen van de onderneming.
Storing in elektrische apparatuur
Hogere harmonischen kunnen storingen in elektrische apparatuur veroorzaken, vooral in motoren en transformatoren. Harmonische krachten kunnen trillingen en geluid in apparatuur veroorzaken, de mechanische slijtage vergroten en uiteindelijk leiden tot voortijdige uitval van apparatuur. Vervorming van de stroomgolfvorm, veroorzaakt door harmonischen, kan bijvoorbeeld koppelfluctuaties in de motor veroorzaken, wat de normale werking ervan beïnvloedt en zelfs tot uitschakeling van de apparatuur leidt.
Verkorte levensduur van de batterij
In een bidirectionele omvormerlader moet het batterijbeheersysteem (BMS) tijdens het laden en ontladen met harmonischen omgaan. Als het harmonische niveau te hoog is, kan dit ervoor zorgen dat het laad- en ontlaadproces van de batterij onstabiel wordt, waardoor de levensduur en prestaties van de batterij worden beïnvloed. Wanneer u in een omgeving met hoge harmonischen werkt, kan de accu overladen of te veel ontladen raken, waardoor de afname van de accucapaciteit wordt versneld.
Beïnvloed het besturingssysteem van de apparatuur
De aanwezigheid van harmonischen kan het besturingssysteem van de apparatuur verstoren, wat kan leiden tot het mislukken van de regelstrategie. In een motoraandrijfsysteem moet de controller bijvoorbeeld stroom- en spanningsgolfvormen in realtime bewaken. De aanwezigheid van harmonischen verhindert dat de controller de werkstatus van de apparatuur nauwkeurig kan beoordelen, waardoor de reactiesnelheid en nauwkeurigheid van de apparatuur worden beïnvloed.
Strategieën voor het omgaan met harmonischen
Om harmonische problemen bij bidirectionele omvormerladers effectief aan te pakken, kunnen relevante industrieën en bedrijven de volgende maatregelen nemen:
Harmonische monitoring en analyse
Voer regelmatig harmonische monitoring uit op het systeem om harmonische bronnen en hun niveaus tijdig te identificeren, zodat gerichte controlemaatregelen kunnen worden genomen. De harmonische analysator kan worden gebruikt om stroom- en spanningsgolfvormen in realtime te bewaken en de frequentie en amplitude van harmonischen te identificeren.
Harmonisch filter toepassen
Het gebruik van passieve of actieve harmonische filters kan de impact van harmonischen effectief verminderen en de stroomkwaliteit verbeteren. Passieve filters zijn ontworpen in resonante circuits door condensatoren en inductoren parallel aan te sluiten, die harmonischen op specifieke frequenties kunnen onderdrukken. Het actieve filter bewaakt de huidige golfvorm in realtime en genereert een huidige golfvorm die tegengesteld is aan de harmonischen, waardoor de harmonische componenten effectief worden geannuleerd.
