(044) 332-08-09 (044) 361-23-57
(068) 399-51-01 (050) 331-92-24

Система мониторинга сетевых помех GOSSEN METRAWATT

Солнечная электростанция Tauberland в Вертхайме, Германия, введена в эксплуатацию в 2010 году. Оборудование, установленное на этапах строительства «Восток» и «Запад», выдает в общей сложности мощность примерно 22 МВтпик и в настоящее время снабжает электроэнергией 9000 домашних хозяйств. Благодаря запланированной мощности 72 МВт после завершения заключительного этапа строительства, эта солнечная электростанция является не только одной из крупнейших в Европе фотоэлектрических систем, но и одной из самых современных и эффективных в своем классе (см. рисунок 1).

Солнечная электростанция Tauberland
Рисунок 1: Солнечная электростанция Tauberland — Вид с воздуха

Преобразование солнечного света в электрическую энергию посредством данной станции должно привести к сокращению выбросов CO2 до 5600 тонн в год. Это количество соответствует годовым выбросам электростанции, работающей на угле, среднего размера. Данная система занимает площадь 850 000 квадратных метров (более 9 миллионов квадратных футов) и включает в себя примерно 180 000 модулей различных производителей (см. рисунок 2).

Солнечная электростанция Tauberland
Рисунок 2: Солнечная электростанция Tauberland — Фотоэлектрические панели Рисунок 3: Солнечная электростанция Tauberland — Трансформатор 110/20 кВ

По всей системе проложено около 4000 километров (2500 миль) линий связи и силовых кабелей, соединяющих модули и отдельные станции друг с другом. Трансформатор 110/20 кВ подает энергию в высоковольтную энергосистему, которая принадлежит эксплуатирующей компании EnBW. Трансформатор имеет номинальную мощность 40 МВА и в 2010 году заменил предварительное решение. В текущем плане указывается, что после завершения заключительного этапа строительства для подачи электроэнергии в энергосистему в общей сложности будут использоваться два трансформатора (рисунок 3).

Расходы на проект составляли примерно 100 млн. евро и оплачивались как государственными организациями, так и частными инвесторами. Подача электроэнергии в энергосистему с этапа строительства «Запад» осуществляется четырьмя инверторами общей мощностью 8 МВт. (Рисунок 4).

Схема солнечной электростанции Tauberland
Рисунок 4: Схема солнечной электростанции Tauberland

Инверторы оснащены реле для контроля напряжения. При превышении предельного значения ±10 % реле срабатывает и отключает инверторы от энергосистемы. 2011 год был ознаменован высокой доходностью, но при этом характеризовался многочисленными отказами инверторов.

Особенно в дни с переменной облачностью, отказы происходили эпизодически и бессистемно на всех четырех устройствах этапа строительства «Запад». Требовалось до 5 минут, прежде чем инверторы возвращались к работе. За это время система бездействовала, а эксплуатирующая компания несла убытки. Финансовый ущерб составил около 400 000 евро в год.

Два независимых органа были уполномочены проводить измерения в целях точного определения причин отказов. Среди других инструментов для анализа были использованы переносной анализатор искажений мощности HBS-Box производства компании HBS Steuerungstechnik, вместе с первичными компонентами, включая анализаторы искажений мощности MAVOSYS 10 и MAVOWATT 70 компании GOSSEN METRAWATT (см. рисунок 5a, 5b).

Анализатор искажений мощности
Рисунок 5a: Анализатор искажений мощности Mavowatt 70 Рисунок 5b: Анализатор возмущений мощности Mavosys 10

После проведения серии измерений на уровне среднего и низкого напряжения эксперты обнаружили причину: инверторы взаимно влияли друг на друга. Работа инверторов оказывала обратное воздействие на сеть. Более того, 15-я и 25-я гармоники были очень выраженными.

Суммарный коэффициент искажения гармоник составлял 4,4 %, что в настоящее время считается довольно высоким (рисунок 6). С помощью вышеупомянутых анализаторов искажений мощности было определено, что произошел резонансный контур, для которого импеданс достиг своего максимума примерно при частоте 1000 Гц (резонансная частота) из-за индуктивности трансформатора и емкости кабеля. В результате подачи гармонического тока в электросеть был очень высокий уровень 20-й гармоники.

Суммарный коэффициент гармоник
Рисунок 6: Общий суммарный коэффициент гармоник напряжения в процентах (записанный с использованием HBS-Box и Mavosys 10)

В результате высоких значений тока и полного сопротивления линии истинное среднеквадратичное значение напряжения для всей системы превысило предельный порог, сработало защитное устройство, и инверторы были отключены от энергосети. После того, как уровень напряжения упал до указанного уровня, инверторы снова подключились к сети. В зависимости от погодных условий инверторы отключались от сети несколько раз в день (см. рисунок 7).

Характеристические кривые напряжения и тока до и после выключения инверторов
Рисунок 7: Характеристические кривые напряжения и тока до и после выключения инверторов

После определения причин отказов компания Condensator Dominit из Брилона установила пассивный фильтр подавления гармоник с суммарной компенсационной мощностью 174 квар. Фильтр состоит из нескольких затухающих конденсаторов с точкой подключения нейтрали (см. рисунок 8).

Пассивный фильтр подавления гармоник компании Condensator Dominit
Рисунок 8: Пассивный фильтр подавления гармоник компании Condensator Dominit

Эти частотно-зависимые резисторы в электрическом резонансном контуре генерируют узкополосный «эффект поглощения» токов нежелательных частот и гасят их. В то же время уменьшается максимальный импеданс. В результате гармонические токи, подаваемые в сеть, сводятся к минимуму, а гармонические напряжения сохраняются в «нормальных» пределах.

Сразу после ввода фильтра в эксплуатацию качество напряжения улучшилось, и истинное среднеквадратичное значение напряжения оставалось в пределах диапазона допуска с момента установки фильтра. Как и предполагалось, инверторы с фильтрующим контуром работают без перебоев и выполняют свою задачу, а именно подают электрическую энергию, преобразуемую из солнечной энергии, в энергосеть каждый раз, когда она доступна.

Оцените статью

Рекомендуемые товары

Тестер эффективности работы фотоэлектрических модулей PROFITEST PV

Тестер эффективности работы фотоэлектрических модулей PROFITEST PV

Прибор для измерения пиковой мощности и трассировщик характеристической кривой для фотогальванически..

401 500 грн.

Тестер электробезопасности солнечных панелей PROFITEST PVsun

Тестер электробезопасности солнечных панелей PROFITEST PVsun

PROFITEST PVsun - измерительный прибор для тестирования фотоэлектрических солнечных батарей. Сочетае..

52 800 грн.

Тестер электробезопасности фотоэлектрических модулей и систем PROFITEST PVsun memo

Тестер электробезопасности фотоэлектрических модулей и систем PROFITEST PVsun memo

PROFITEST PVsun memo – тестер фотоэлектрических модулей и систем, соответствующий стандарту DIN EN 6..

67 400 грн.

Тестер электробезопасности и эффективности работы солнечных панелей Solar PV200

Тестер электробезопасности и эффективности работы солнечных панелей Solar PV200

Устройство тестирования солнечных установок и построения графиков зависимости I-U. Тестер P..

148 500 грн.

Мы предоставляем услуги
Установка счетчиков тепла
Установка счетчиков тепла
Поверка тепловых счетчиков
Поверка тепловых счетчиков
Аренда анализатора качества электроэнергии
Аренда анализатора качества электроэнергии
Тепловизионное обследование зданий и сооружений
Тепловизионное обследование зданий и сооружений
Аренда оборудования для тестирования солнечных панелей
Аренда оборудования для тестирования солнечных панелей
Ремонт образцового оборудования
Ремонт образцового оборудования
Отправка товара
В день заказа
При заказе от 3000грн -
БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА
Гибкая система скидок
Для постоянных клиентов
Гарантия
12 месяцев

Мы Вам перезвоним
Ваше имя*:
Ваш телефон*:
* поля обязательные к заполнению
Ваше сообщение отправлено
Ваше сообщение отправлено