مشکلات کیفیت برق مرتبط با سیستم های CHP چیست؟

سلام! من تامین کننده سیستم های ترکیبی حرارت و برق (CHP) هستم و امروز می خواهم در مورد مشکلات کیفیت برق مرتبط با این سیستم ها صحبت کنم.

ابتدا اجازه دهید به سرعت بفهمیم که سیستم های CHP چیست. CHP که به نام تولید همزمان نیز شناخته می شود، فناوری است که برق و انرژی حرارتی مفید را به طور همزمان از یک منبع سوخت تولید می کند. فوق العاده کارآمد است و در سال های اخیر محبوبیت زیادی به دست آورده است. اما مانند هر فناوری دیگری، مجموعه ای از چالش های مربوط به کیفیت برق خود را دارد.

نوسانات ولتاژ

یکی از رایج ترین مشکلات کیفیت برق در سیستم های CHP نوسانات ولتاژ است. هنگامی که یک سیستم CHP راه اندازی می شود، خاموش می شود، یا تغییرات ناگهانی در بار را تجربه می کند، می تواند باعث تغییر سطح ولتاژ شود. این نوسانات می تواند درد واقعی گردن برای تجهیزات حساس الکتریکی باشد. به عنوان مثال، در یک ساختمان تجاری با سیستم CHP، افت ولتاژ ممکن است باعث سوسو زدن چراغ ها شود و حتی می تواند عملکرد رایانه ها و سایر دستگاه های الکترونیکی را مختل کند.

دلیل این نوسانات ولتاژ عمدتاً تعامل بین سیستم CHP و شبکه برق است. هنگامی که سیستم CHP به شبکه متصل می شود، هر گونه تغییر در خروجی آن می تواند بر پروفایل ولتاژ کلی تأثیر بگذارد. برای مقابله با این مشکل، ما اغلب از تنظیم کننده های ولتاژ استفاده می کنیم. این دستگاه ها می توانند به طور خودکار ولتاژ را تنظیم کنند تا آن را در محدوده قابل قبولی نگه دارند. اما همیشه یک راه حل ساده نیست. گاهی اوقات، شرایط شبکه می تواند به قدری پیچیده باشد که حتی بهترین تنظیم کننده های ولتاژ طراحی شده برای حفظ ولتاژ پایدار تلاش می کنند.

هارمونیک ها

هارمونیک ها مشکل بزرگ دیگری هستند. به زبان ساده، هارمونیک ها فرکانس های ناخواسته ای هستند که مضربی از فرکانس اصلی هستند (معمولاً 50 یا 60 هرتز بسته به منطقه). سیستم های CHP، به ویژه آنهایی که دارای مبدل های الکترونیکی قدرت هستند، می توانند مقدار قابل توجهی هارمونیک تولید کنند.

مبدل های الکترونیکی قدرت در سیستم های CHP برای تبدیل توان DC تولید شده توسط برخی ژنراتورها (مانند سلول های سوختی) به برق AC که می تواند در شبکه استفاده شود، استفاده می شود. با این حال، این مبدل ها می توانند بارهای غیر خطی وارد کنند که به نوبه خود هارمونیک ایجاد می کنند. هارمونیک ها می توانند باعث گرم شدن بیش از حد در ترانسفورماتورها، موتورها و سایر تجهیزات الکتریکی شوند. آنها همچنین می توانند تلفات برق را در سیستم افزایش دهند و بازده کلی سیستم CHP و شبکه را کاهش دهند.

برای مقابله با هارمونیک ها می توانیم از فیلتر هارمونیک استفاده کنیم. این فیلترها برای مسدود کردن یا کاهش فرکانس های هارمونیک ناخواسته طراحی شده اند. فیلترهای هارمونیک انواع مختلفی دارند مانند فیلترهای غیر فعال و فعال. فیلترهای غیرفعال نسبتا ساده و مقرون به صرفه هستند، اما انعطاف پذیری محدودی دارند. از طرف دیگر فیلترهای اکتیو پیشرفته تر هستند و می توانند با تغییر شرایط هارمونیک سازگار شوند. برای اطلاعات بیشتر در مورد برخی از مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیندهای مرتبط، می توانید بررسی کنیدTMCH | CAS 6731 - 36 - 8 | 1،1 - دی - (ترت - بوتیل پروکسی) - 3،3،5 - تری متیل سیکلوهگزان.

تغییرات فرکانس

فرکانس یکی دیگر از جنبه های مهم کیفیت توان است. فرکانس شبکه الکتریکی قرار است پایدار باشد، معمولاً در 50 یا 60 هرتز. اما سیستم های CHP گاهی اوقات می توانند باعث تغییرات فرکانس شوند. اگر توان خروجی سیستم CHP دقیقاً با تقاضای بار مطابقت نداشته باشد، می تواند منجر به تغییر در فرکانس شبکه شود.

تغییرات فرکانس می تواند به ویژه برای فرآیندهای صنعتی که به زمان بندی دقیق متکی هستند مضر باشد. به عنوان مثال، در یک کارخانه تولید، یک تغییر کوچک در فرکانس می تواند عملکرد موتورها و تسمه نقاله را مختل کند و منجر به تاخیر در تولید و مشکلات کیفیت شود. برای حفظ فرکانس پایدار، سیستم های CHP باید به دقت کنترل شوند. ما از سیستم های کنترل پیشرفته ای استفاده می کنیم که می توانند فرکانس را نظارت کرده و بر اساس آن توان خروجی سیستم CHP را تنظیم کنند.

ضریب قدرت

ضریب توان معیاری است که نشان می‌دهد چگونه توان الکتریکی به طور موثر استفاده می‌شود. ضریب توان کم به این معنی است که بخش قابل توجهی از توان الکتریکی هدر می رود. سیستم‌های CHP گاهی اوقات می‌توانند ضریب توان پایینی داشته باشند، به خصوص زمانی که تحت شرایط بار جزئی کار می‌کنند.

ضریب توان کم می تواند جریان عبوری از سیستم الکتریکی را افزایش دهد که به نوبه خود منجر به تلفات توان بیشتر و افزایش فشار بر تجهیزات الکتریکی می شود. برای بهبود ضریب توان می توان از خازن های اصلاح کننده ضریب توان استفاده کرد. این خازن ها می توانند توان راکتیو در سیستم را جبران کرده و ضریب توان را به یکپارچگی نزدیکتر کنند. می توانید در مورد برخی از محصولات مرتبط با این فرآیندها بیشتر بدانیدCHP90.

مسائل ارتباط متقابل

هنگام اتصال یک سیستم CHP به شبکه برق، یک سری مشکلات اتصال وجود دارد که می تواند بر کیفیت برق تأثیر بگذارد. الزامات کد شبکه از منطقه ای به منطقه دیگر متفاوت است و برآوردن این الزامات می تواند یک چالش باشد. به عنوان مثال، برخی از شبکه ها قوانین سختگیرانه ای در مورد میزان توانی که یک سیستم CHP می تواند به شبکه تزریق کند و همچنین پارامترهای کیفیت توان دارند.

اگر سیستم CHP الزامات کد شبکه را برآورده نکند، ممکن است اصلاً مجاز به اتصال به شبکه نباشد. و حتی اگر متصل باشد، ممکن است با جریمه یا محدودیت هایی در عملکرد خود مواجه شود. برای غلبه بر این مشکلات اتصال، ما نیاز به همکاری نزدیک با اپراتورهای شبکه داریم. ما نیاز به انجام مطالعات دقیق داریم تا اطمینان حاصل کنیم که سیستم CHP به طور ایمن و موثر در محیط شبکه کار می کند. این ممکن است شامل انجام مطالعات جریان توان، تجزیه و تحلیل اتصال کوتاه و مطالعات هارمونیک باشد.

تاثیر بر شبکه

سیستم های CHP می توانند تأثیر قابل توجهی بر کیفیت توان کلی شبکه برق داشته باشند. از آنجایی که سیستم‌های CHP بیشتر و بیشتر نصب می‌شوند، اپراتورهای شبکه با چالش‌های جدیدی در حفظ منبع تغذیه پایدار و قابل اعتماد مواجه هستند. این شبکه در ابتدا برای جریان برق یک طرفه، از نیروگاه های بزرگ تا مصرف کنندگان طراحی شده بود. اما با افزایش نفوذ سیستم‌های CHP، جریان برق پیچیده‌تر شده است و قدرت در هر دو جهت جریان دارد.

این جریان برق دو جهته می تواند باعث مشکلاتی مانند جریان برق معکوس شود که می تواند بر عملکرد رله های محافظ و سایر تجهیزات شبکه تأثیر بگذارد. همچنین می تواند تعادل عرضه و تقاضا را برای اپراتورهای شبکه دشوارتر کند. برای پرداختن به این مسائل، زیرساخت شبکه باید ارتقا یابد و استراتژی‌های کنترلی جدیدی توسعه یابد.

استراتژی های کاهش

برای مقابله با همه این مسائل مربوط به کیفیت برق، ما طیف وسیعی از استراتژی های کاهش را داریم. همانطور که قبلاً اشاره کردم، استفاده از تنظیم کننده های ولتاژ، فیلترهای هارمونیک و خازن های اصلاح کننده ضریب توان شروع خوبی است. اما ما همچنین باید روی طراحی و عملکرد صحیح سیستم تمرکز کنیم.

در مرحله طراحی، باید اجزای سیستم CHP را با دقت انتخاب کنیم. به عنوان مثال، انتخاب ژنراتورهای با کیفیت بالا و مبدل های الکترونیکی قدرت می تواند تولید هارمونیک ها و سایر مسائل مربوط به کیفیت توان را کاهش دهد. همچنین باید مکان سیستم CHP و اتصال آن به شبکه را در نظر بگیریم. یک نصب خوب برنامه ریزی شده می تواند تاثیر روی شبکه را به حداقل برساند و کیفیت برق را بهبود بخشد.

از نظر عملکرد، نگهداری و نظارت منظم بسیار مهم است. ما باید به طور مداوم پارامترهای کیفیت برق سیستم CHP و شبکه را نظارت کنیم. در صورت مشاهده هر گونه مشکل، می توانیم اقدامات اصلاحی را فورا انجام دهیم. این ممکن است شامل تنظیم تنظیمات کنترل سیستم CHP، جایگزینی اجزای معیوب یا انجام تعمیر و نگهداری تجهیزات بهبود کیفیت توان باشد.

نتیجه گیری

بنابراین، همانطور که می بینید، سیستم های CHP با انواع مشکلات کیفیت برق همراه هستند. اما این مسائل حل نشدنی نیستند. با تکنولوژی مناسب، طراحی مناسب و بهره برداری و نگهداری موثر، می توانیم اطمینان حاصل کنیم که سیستم های CHP ایمن و کارآمد عمل می کنند و در عین حال کیفیت برق خوبی را نیز حفظ می کنند.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد سیستم های CHP ما هستید یا سؤالی در مورد مسائل مربوط به کیفیت برق دارید، در صورت تمایل با ما تماس بگیرید. ما همیشه خوشحالیم که با هم گپ بزنیم و در مورد اینکه چگونه می توانیم نیازهای خاص شما را برآورده کنیم، صحبت می کنیم. همچنین می توانید اطلاعات بیشتر در مورد محصولات مرتبط را در اینجا بیابیدTBCP | CAS 3457 - 61 - 2 | ترت - بوتیل کومیل پراکسید. چه صاحب کسب‌وکار کوچکی باشید که به دنبال راه‌حل برق کارآمد یا یک تأسیسات صنعتی با هدف کاهش هزینه‌های انرژی خود هستید، ما تخصص و محصولاتی را برای کمک به شما داریم. بیایید یک گفتگو را شروع کنیم و ببینیم چگونه می توانیم برای دستیابی به اهداف قدرت شما با یکدیگر همکاری کنیم.

مراجع

• "کیفیت نیرو در سیستم های الکتریکی" توسط Math HJ Bollen
• «ترکیب گرما و نیرو: استفاده مؤثر از انرژی» نوشته جوئل سویشر
• اسناد کد شبکه از اپراتورهای شبکه منطقه ای مختلف.