Applications SVG sur les sites photovoltaïques (PV)

Contexte du projet

Avec la mise en place des objectifs « à double bilan carbone » de la Chine, d'importantes opportunités de développement et de larges perspectives se sont ouvertes pour le photovoltaïque (PV). Production d'énergie Industrie. Le Conseil d'État a publié un avis concernant le Plan d'action pour un pic d'émissions de carbone à l'horizon 2030. Il y est clairement indiqué que la capacité de production d'énergie éolienne et solaire devrait dépasser 1,2 milliard de kilowatts d'ici 2030.

Avec l'essor de l'énergie photovoltaïque, beaucoup ont constaté que Facteur de puissance Des frais de rectification peuvent être appliqués aux factures d'électricité. Ces frais peuvent être élevés et entraîner des pertes financières importantes pour les consommateurs.

 

Analyse des problèmes

La méthode de tarification basée sur l'ajustement du facteur de puissance impose aux utilisateurs industriels de maintenir un facteur de puissance moyen mensuel supérieur à 0,9. À défaut, ils s'exposeront à des pénalités de consommation d'électricité.

Vous pouvez calculer le facteur de puissance moyen en analysant la consommation mensuelle de puissance active et réactive de l'utilisateur. Nous utilisons la formule suivante :

Les utilisateurs installent généralement des armoires de compensation de condensateurs sur site. Ces armoires permettent de : Compensation de la puissance réactiveCela permet de réduire la consommation d'énergie réactive et d'obtenir un facteur de puissance supérieur à 0,9. Par conséquent, les utilisateurs peuvent éviter les pénalités de puissance.

Après l'ajout d'une production d'énergie photovoltaïque, le compteur électrique affiche une puissance active inférieure. Cela s'explique par le fait que la production photovoltaïque ne fournit que de la puissance active ; la puissance réactive reste inchangée.

Par conséquent, le facteur de puissance diminue. Lorsque la production photovoltaïque égale ou dépasse la charge, le compteur indique une puissance active nulle. Il en résulte une consommation mensuelle de puissance active exceptionnellement faible et un faible facteur de puissance.

 

État de l'industrie

La plupart des usines utilisent désormais la commutation traditionnelle par condensateurs pour la compensation de la puissance réactive. Cette méthode présente des temps de réponse lents et une faible précision. En l'absence de système photovoltaïque, la compensation par condensateurs a ses limites.

Cependant, la puissance réactive résiduelle est faible. Nous la comparons à la forte consommation de puissance active du réseau. Par conséquent, le facteur de puissance reste supérieur à 0,9.

Après l'installation de systèmes photovoltaïques, la forte production d'énergie qu'ils génèrent réduit la consommation d'énergie du réseau. À ce stade, la puissance réactive résiduelle due à la compensation par condensateurs devient significative par rapport à la réduction de la consommation d'énergie active. Lorsque la production d'énergie solaire excède la consommation, la consommation d'énergie active du réseau est nulle. Certains régulateurs de puissance réactive peuvent présenter un dysfonctionnement, ce qui peut entraîner une augmentation de la puissance réactive et une diminution du facteur de puissance.

Pour les sites alimentés exclusivement par des panneaux photovoltaïques, la consommation d'énergie active est faible. Il est important de gérer la puissance réactive côté basse tension ainsi que celle provenant du transformateur. Il est également nécessaire de gérer la puissance réactive côté haute tension afin de garantir un facteur de puissance conforme aux normes requises.

 

Solution

Pour pallier le faible facteur de puissance des installations photovoltaïques, il est essentiel d'assurer une gestion complète de la puissance réactive. Un nouveau dispositif, le générateur statique de puissance réactive (GSP), est nécessaire pour gérer cette puissance réactive.

SVG utilise les technologies les plus avancées en électronique de puissance et en contrôle automatique. Il se connecte en parallèle au réseau. Il utilise des transformateurs de courant pour mesurer le courant du système en temps réel.

Il extrait la composante réactive et crée un courant de même amplitude mais de phase opposée. Ceci annule le courant réactif dans le réseau. Ce processus permet la compensation de la puissance réactive.

Le SVG possède une structure à trois niveaux avec de puissants modules de puissance IGBT. Cette configuration permet d'atteindre une fréquence de commutation supérieure à 20 kHz.

Cela permet à SVG de gérer rapidement la puissance réactive. Son temps de réponse est inférieur à 5 ms et son taux de compensation supérieur à 99 %. Cela résout efficacement les problèmes de puissance réactive sur les sites photovoltaïques.

 

Application sur le terrain

Pour les projets de rénovation générale de site, vous pouvez ajouter un module SVG à l'armoire à condensateurs existante. Cela permettra de compenser le courant réactif résiduel et d'atteindre l'objectif de compensation de puissance réactive. Le schéma de câblage sur site est le suivant :

À ce stade, il convient de prêter attention à la position des transformateurs de courant du SVG et du contrôleur de condensateur. En raison de la rapidité de réponse du SVG, l'échantillonnage du contrôleur de condensateur ne doit pas inclure le courant du SVG, tandis que le courant d'échantillonnage du SVG doit inclure le courant du condensateur afin de garantir que le SVG compense le courant réactif résiduel de la compensation du condensateur.

 

La capacité du générateur de vapeur supplémentaire (GVS) est généralement configurée en fonction de la puissance réactive restante sur site. Celle-ci peut être déterminée en consultant le contrôleur de puissance réactive ou en effectuant des tests de qualité de l'énergie sur site. Lors du choix de la capacité de compensation du GVS, une marge de sécurité doit être prévue.

Pour les nouveaux projets, il est possible d'utiliser des modules SVG purs pour la compensation de la puissance réactive. Le schéma est le suivant :

Cas d'application

Shanghai XX New Energy Technology Co., Ltd. est une société de services énergétiques complète possédant une vaste expérience dans les rénovations économes en énergie et l'ingénierie électrique.

Après l'installation d'un système de production d'énergie photovoltaïque dans une usine de Xi'an, le facteur de puissance sur site a diminué, entraînant des pénalités de puissance.

Pour remédier aux pertes de puissance, une armoire de compensation de puissance réactive SVG de 200 kvar a été installée afin de gérer la puissance réactive côté basse tension. Après la compensation, le facteur de puissance s'est nettement amélioré et aucune autre perte de puissance n'a été constatée.

Six mois plus tard, l'utilisateur a de nouveau signalé des pénalités de puissance. Après échange d'informations, il s'est avéré que sa production était totalement interrompue et que le site fonctionnait désormais exclusivement en production photovoltaïque, avec une consommation de puissance active considérablement réduite. Malgré la compensation intégrale de la puissance réactive côté basse tension, le transformateur lui-même générait de la puissance réactive, maintenant ainsi le facteur de puissance côté haute tension en dessous du niveau requis.

Pour compenser la puissance réactive côté haute tension générée par le transformateur, la qualité de l'alimentation côté haute tension a été mesurée sur site. L'analyse a permis d'optimiser la stratégie de compensation du convertisseur SVG afin d'y inclure la compensation de la puissance réactive côté haute tension, résolvant ainsi efficacement le problème.

Après l'optimisation SVG, la puissance réactive côté haute tension a considérablement diminué et le facteur de puissance est passé de 0,77 à 0,94, démontrant d'excellents résultats de compensation.

 

 

Présentation du produit - Générateur statique de puissance réactive

Générateur statique de puissance réactive Il fonctionne selon les principes d'un onduleur de type tension utilisant des IGBT pour générer des courants de compensation réactive qui contrebalancent les courants réactifs du réseau.

 

Avantages des SVG par rapport aux bancs de condensateurs traditionnels :

• Réponse plus rapide (en moins de 5 ms)

• Haute précision (facteur de puissance > 0,99)

• Capable d'assurer une compensation inductive et capacitive

 

Caractéristiques principales :

Compensation réactive bidirectionnelle en temps réel

• Filtrage harmonique (harmoniques du 2e au 25e ordre, filtrage à 100 % de la capacité nominale)

• Réponse rapide et haute efficacité (>97,5%)

• Deux signaux d'échantillonnage du courant de bus, répondant à des exigences d'échantillonnage différentes pour le côté charge et le côté alimentation, et adaptés au fonctionnement en parallèle de plusieurs appareils, facilitant les exigences de construction sur site pour les projets nouveaux ou de rénovation.

• Plusieurs mécanismes de protection (surintensité, surtension, surchauffe)

Conception modulaire pour différentes méthodes d'installation

• Trois signaux RS485, répondant aux exigences d'interface de communication pour l'assemblage d'armoires sur site et la surveillance à distance.

• L’appareil dispose de rapports de tests effectués par des tiers concernant le brouillard salin, la CEM et les tests d’altitude simulée, ce qui lui permet de s’adapter à divers environnements difficiles.

 

Spécifications techniques :

Tension de fonctionnement : 400 V CA (-40 % ~ +20 %)

Fréquence de fonctionnement : 45 Hz - 65 Hz

Temps de réponse : ≤ 5 ms

• Efficacité : ≥ 97,5 %

• Efficacité du filtrage harmonique : ≥97 %

• Efficacité de la compensation de puissance réactive : ≥99 %

Niveau de protection : IP30

Température de fonctionnement : -35 °C à 55 °C

 

Contactez-nous pour obtenir des conseils d'experts :

Pour plus d'informations sur notre fonctionnement Filtre harmonique actif et Générateur statique de puissance réactive peut contribuer à améliorer la qualité de l'énergie : sales@intonepower.com

 

 

 

Mots-clés : stabilité du réseau, stabilité et fiabilité, fluctuations de tension, amélioration du réseau, facteurs de puissance

Régulation de tension, problèmes de qualité de l'énergie, générateurs statiques de puissance réactive (SVG)

garantir l'efficacité des systèmes photovoltaïques (PV) et la production d'énergie