淺析有源濾波器在光伏行業(yè)的應(yīng)用
發(fā)布日期:2022-01-19 瀏覽次數(shù):1888
隨著全球新能源產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)也得到充分的發(fā)展,我國(guó)已逐漸成長(zhǎng)為全球光伏產(chǎn)品的主要制造國(guó)。目前,我國(guó)在單晶硅和多晶硅的制造過程中,有著相當(dāng)成熟的生產(chǎn)工藝,主要有改良的西門子法的低價(jià)格工藝;冶金法從金屬硅中提取高純度硅;高純度SiO2直接制取;熔融析出法;還原或熱分解工藝;無氯工藝技術(shù),AI-Si溶體低溫制備太陽能級(jí)硅;熔鹽電解法等。
隨著全球新能源產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)也得到充分的發(fā)展,我國(guó)已逐漸成長(zhǎng)為全球光伏產(chǎn)品的主要制造國(guó)。目前,我國(guó)在單晶硅和多晶硅的制造過程中,有著相當(dāng)成熟的生產(chǎn)工藝,主要有改良的西門子法的低價(jià)格工藝;冶金法從金屬硅中提取高純度硅;高純度SiO2直接制取;熔融析出法;還原或熱分解工藝;無氯工藝技術(shù),AI-Si溶體低溫制備太陽能級(jí)硅;熔鹽電解法等。
在以上的生產(chǎn)工藝過程中大量使用到還原爐、氫化爐、線切割設(shè)備、清洗設(shè)備等。所以在光伏行業(yè)中,諧波源主要來自變速傳動(dòng)裝置、晶閘管控制設(shè)備、固定式換流器、開關(guān)電源、大型建筑照明和空調(diào)。其中變速傳動(dòng)裝置包含金屬線從放線輪、導(dǎo)線輪到切割輪、收線輪等,均由伺服變頻器驅(qū)動(dòng);整流器為線切割機(jī)等配套的UPS,這些三相負(fù)載主要產(chǎn)生5次、7次、11次、13次諧波電流。硅片清洗機(jī)和檢測(cè)設(shè)備中的開關(guān)電源、照明燈及空調(diào),屬于單相負(fù)載,有較高的3次諧波分量的電流。所以有源濾波器在光伏行業(yè)的應(yīng)用很重要。
在光伏行業(yè)生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生的大量的電流諧波分量會(huì)導(dǎo)致以下幾個(gè)方面的危害:
1、對(duì)輸電線的影響。輸電線中存在大量的電流諧波分量,引起輸電線損耗增加,加快輸電線的老化速度,甚至燒毀。
2、對(duì)配電變壓器的影響。負(fù)載電流中含有諧波時(shí),均方根電流增大,變壓器渦流損耗和鐵芯損耗增加,引起變壓器發(fā)熱的增加,降低變壓器的壽命。
3、對(duì)電容器的影響。電力諧波電容器一起產(chǎn)生串聯(lián)或變臉諧振。在電容器的作用下,諧波電流可以被放大2~5倍,而在諧振時(shí)可達(dá)到30倍以上。諧振引起的過電壓和過電流會(huì)大大增加電容器的損耗和過熱,這往往導(dǎo)致電容器的損壞。
4、對(duì)繼電器保護(hù)裝置的影響。諧波對(duì)繼電器保護(hù)的影響主要表現(xiàn)為使繼電器動(dòng)作特性畸變或效果降低,其后果常是保護(hù)裝置的拒動(dòng)或誤動(dòng)。
5、對(duì)載波通信的影響。高諧波含量對(duì)電力載波通信的干擾主要表現(xiàn)在語音通信過程中產(chǎn)生噪聲,數(shù)據(jù)傳輸失真,降低EMS、DAS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性,造成集中抄表系統(tǒng)中數(shù)據(jù)出錯(cuò)等故障。
對(duì)于在光伏行業(yè)中,產(chǎn)生諧波的治理,可以使用佛山諾亞電器有限公司的NY系列有源濾波器APF治理。NY系列有源濾波器有如下特點(diǎn):
1、實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,可對(duì)頻率和大小都變化的諧波進(jìn)行補(bǔ)償,對(duì)補(bǔ)償對(duì)象的變化有極快的響應(yīng);
2、補(bǔ)償諧波時(shí)所需儲(chǔ)能元件容量不大;
3、即使補(bǔ)償對(duì)象電流過大,有源電力濾波器也不會(huì)發(fā)生過載,并能正常發(fā)揮補(bǔ)償作用;
4、受電網(wǎng)阻抗的影響不大,不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振;
5、跟蹤電網(wǎng)頻率的變化,故補(bǔ)償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響。
總之,在光伏行業(yè)的制造過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的諧波分量,這些諧波的危害性是及其嚴(yán)重的,是需要及時(shí)治理的,否則將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。