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Harmónicos e Potência Reativa no PCC de uma Central de Carga de Frotas de VE

Um depósito de frotas de veículos elétricos agrega dezenas ou centenas de carregadores atrás de um único ponto de acoplamento comum, pelo que a sua corrente harmónica e a procura de potência reativa sobem e descem de acordo com os horários de carregamento e não com qualquer veículo individual. A avaliação de harmónicos de carregamento em depósito de frotas de VEs começa no PCC: registe perfis de carga agregados durante as janelas de mudança de turno e carregamento noturno antes de discutir os papéis dos APF ou SVG.

Resposta direta

Um parque de frotas de veículos elétricos agrega Dezenas ou centenas de carregadores a montante de um único ponto de acoplamento comum, pelo que a sua corrente harmónica e a procura de potência reativa oscilam com os horários de carregamento e não com um único veículo. A avaliação das harmónicas de carregamento de um parque de frotas de VEs começa no PCC: registe os perfis de carga agregados durante os períodos de mudança de turno e de carregamento noturno antes de debater o papel dos APF ou SVG.

Isto importa porque as questões de correntes harmónicas, as questões de potência reativa, os eventos de tensão, a coordenação de proteções e as questões de funcionamento de equipamentos podem sobrepor-se sem terem a mesma resposta técnica. A CNBYG pode debater o contexto da linha de produtos SVG e AHF/APF quando a procura medida de potência reativa e harmónicas for o objetivo definido. Não pode estabelecer a disponibilidade dos carregadores, os resultados das tarifas de fornecimento de energia, as poupanças na tarifa de potência ou um resultado garantido de qualidade de energia a partir de um artigo ou de uma placa de características. Para uma navegação mais ampla, utilize o Manuais de Engenharia de Sistemas de Qualidade de Energia.

Defina o limite elétrico antes de recolher dados

A primeira decisão é onde o resultado será utilizado. Uma medição num alimentador individual pode ajudar a caracterizar uma carga local. Uma medição numa entrada de serviço, secundário de transformador ou ponto de acoplamento comum responde a uma questão diferente. Registe a localização do medidor, a orientação do TC, a referência de tensão, o intervalo de amostragem, o período de agregação, o estado de funcionamento e se outras cargas principais estavam ativas. Sem esses detalhes, um número não pode ser comparado de forma fiável com o objetivo de um projeto.

Para os grupos de carregadores de parques de frotas de VEs, criar um registo de funcionamento que identifique os picos de ligação à tomada nas mudanças de turno, o carregamento gerido durante a noite, os picos de carregamento rápido a meio do dia e os estados de parque ocioso. O registo deve deixar claro quando a carga monitorizada está ativa e o que mais está ligado ao mesmo barramento. Os horários do parque repetem-se diariamente, pelo que uma captura de uma semana abrange habitualmente os padrões de carregamento recorrentes que vale a pena comparar.

Um registo de medições pré-RFQ útil normalmente abrange os seguintes itens:

  • A posição no diagrama unifilar de cada contador, com a relação do transformador de intensidade (TI) e a polaridade assinaladas.
  • Espectros de tensão e corrente capturados em intervalos de agregação definidos, e não em instantes isolados.
  • Um registo de funcionamento com carimbo de data/hora que associa cada janela de medição à janela de carregamento.
  • Inventário existente de condensadores, reatores, filtros e variadores no mesmo barramento.
  • A tendência da procura e da potência reativa ao longo de pelo menos um ciclo de funcionamento representativo.
Pergunta de medição Entrada de projeto útil Decisão que apoia
O que está a acontecer no alimentador do grupo de carregadores monitorizado? Espectro atual, tendência RMS, estado de carga, localização do TC Resolução de problemas local e caracterização da fonte
O que é que está a ocorrer no limite do sistema? Tendências de tensão/corrente, procura, dados do transformador e a montante Avaliação ao nível do sistema e definição de objetivos
A condição repete-se ao longo dos períodos de carregamento? Registo de funcionamento com carimbo de data/hora e múltiplos períodos representativos Planeamento de capacidade e comissionamento
Que equipamento já está ligado? Esquema unifilar, detalhes de condensadores/reatores/filtros e proteção Revisão de interação e integração

Separar o planeamento harmónico de outras questões elétricas

O planeamento harmónico não se deve tornar numa explicação universal para todas as preocupações operacionais. Uma leitura de forma de onda pode coexistir com variação de tensão, procura de potência reativa, desequilíbrio, eventos de comutação ou uma perturbação a montante. Cada problema necessita da sua própria evidência e método de aceitação. Uma recomendação feita antes desta separação pode criar um âmbito incorreto, especialmente onde a instalação inclui equipamento de compensação existente ou múltiplas fontes de corrente não linear.

O Visão geral da norma IEEE 519 constitui contexto útil para discutir o controlo de harmónicas nos limites do sistema, mas não é uma regra universal de dimensionamento de acessórios. As equipas de projeto devem estabelecer o ponto aplicável, o conjunto de dados, as condições da rede e o requisito contratual. Da mesma forma, um artigo não pode confirmar que a condição medida causa um determinado evento operacional. Utilize as medições no local e o processo de engenharia responsável para estabelecer essa relação.

Comparar vias de mitigação sem favorecer um único dispositivo

O caminho de mitigação segue o objetivo definido. Uma opção só deve ser selecionada para fase final quando o registo de medições o sustentar e o desenho de integração for compreendido. Nenhum dispositivo isolado constitui automaticamente a resposta correta para cada leitura de distorção, objetivo de potência reativa, evento de tensão ou conclusão de estudo de sistema. Os bancos de condensadores, reatores, filtros, acionamentos, impedância de transformadores, proteção e variação de carga prevista existentes afetam todos a revisão do projeto.

Categoria de opção Pode ser considerado quando Tem de ser confirmado antes da seleção
AHF / APF A mitigação de correntes harmónicas no PCC do depósito é um objetivo definido e mensurado Perfil atual, local de instalação, plano de TC, base de capacidade, proteção, calor e método de aceitação
SVG / ASVG O comportamento dinâmico de potência reativa é o principal objetivo definido Perfil de potência reativa, contexto de tensão, equipamento existente, controlos e limite de comissionamento
Componentes passivos O estudo de sistemas identifica uma função fixa ou afinada adequada Risco de ressonância, comutação, dados de rede, proteção e instalação física
Alteração operacional ou a montante A configuração da origem, do agendamento ou da distribuição é material Responsabilidades do proprietário, coordenação de infraestruturas e plano de implementação documentado

Para uma discussão sobre a linha de produtos, consulte a Página dos Geradores Estáticos de Potência Reativa SVG CNBYG. Deve ser utilizado com os dados do projeto, e não como um substituto para o estudo. O guia relacionado sobre Flutuação de tensão em postos de carregamento de VE e seleção de SVG explica a mesma abordagem baseada em medição num contexto de aplicação vizinho.

Planear a integração e a comissão antecipadamente

As questões de integração devem ser identificadas antes de ser emitido um RFQ. A equipa deve documentar o local de ligação proposto, a disposição dos transformadores de corrente (TC), a configuração do alimentador e das barras, o espaço disponível, o encaminhamento de cabos, a ventilação, as condições ambientais, o acesso, as comunicações, os alarmes e as expectativas de manutenção. A coordenação de proteções e os requisitos de desativação também necessitam de uma análise específica do projeto. Estes são dados de conceção, e não detalhes a adiar até que o equipamento chegue.

A comissionamento deve comparar as condições representativas pós-instalação com a linha de base previamente acordada e o método de aceitação definido. Mantenha a condição de funcionamento comparável: registe quais as principais cargas em funcionamento, onde os contadores estavam ligados e que definições de medição foram utilizadas. Se o objetivo do local incluir uma métrica de fronteira do sistema, o plano de medição deve manter essa fronteira. Uma posição diferente do contador ou um estado de carga diferente pode produzir um resultado diferente sem demonstrar uma alteração no desempenho do equipamento. O guia sobre compensação de potência reativa para infraestrutura de carregamento de VE mostra como a mesma disciplina de comissionamento se aplica num cenário relacionado.

Lista de verificação de RFQ e limite de adequação

Uma consulta é mais útil quando contém o diagrama unifilar, a tensão nominal e a frequência, informações do transformador, dados representativos de tensão/corrente, o plano de funcionamento, o inventário de cargas, condensadores/reatores/filtros existentes, informações de proteção, o ponto de instalação proposto, dados de espaço e arrefecimento, e requisitos de comunicação. Descreva a decisão necessária: resolução de problemas locais, avaliação dos limites do sistema, mitigação de correntes harmónicas, resposta de potência reativa ou uma revisão coordenada.

A CNBYG pode analisar estes dados e debater se a sua linha de produtos se enquadra no âmbito estabelecido. Não lhe deve ser exigido que garanta a disponibilidade operacional dos carregadores, os resultados das tarifas de eletricidade, as poupanças em tarifas de potência ou um resultado garantido de qualidade de energia. Caso um projeto apresente restrições operacionais regulamentadas, críticas ou atípicas, envolva o proprietário relevante, o engenheiro de sistemas, a entidade distribuidora de eletricidade e os especialistas em equipamentos. Utilize o Página de contacto da CNBYG para submeter a informação disponível sobre o projeto.

Perguntas frequentes

Porquê medir no Ponto de Controlo Coordenado (PCC) do depósito em vez de em carregadores individuais?

O impacto na frota é uma questão de agregação. Os dados ao nível do carregador ajudam a caracterizar as fontes, mas a discussão virada para a distribuidora depende do perfil combinado no PCC.

Será que os harmónicos dos depósitos de VE mudam com os horários de carregamento?

Sim. As variações devidas à mudança de turno, o carregamento gerido durante a noite e os picos de carga rápida a meio do dia produzem perfis de corrente e de potência reativa diferentes, que o registo deve separar.

É a potência reativa ou a corrente harmónica a maior preocupação do depósito?

Depende do perfil medido e dos requisitos de utilidade. As duas questões têm evidências diferentes, e as escolhas de equipamento devem seguir o objetivo definido para cada uma.

É suficiente uma única medição para selecionar equipamento de mitigação?

Normalmente não. O local de medição, a condição de funcionamento, a duração, a topologia elétrica e o objetivo do projeto determinam se os dados são representativos.

Pode o equipamento de mitigação ser dimensionado apenas com base na carga ligada?

Não. Uma discussão de capacidade requer um comportamento de corrente medido, um perfil operativo, a topologia de instalação e um objetivo de projeto definido.

Este artigo garante um resultado de conformidade ou operacional?

Não. A aplicação de normas, as condições de rede, os critérios de aceitação e a comissão devem ser definidos e verificados para o projeto específico.

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