คุณภาพกำลังสำหรับไมโครกริด: การวัดและการลดผลกระทบ

คุณภาพพลังงานไมโครกริดต้องได้รับการประเมินแยกต่างหากในระหว่างการเชื่อมต่อกับกริด การทำงานแบบเกาะตัวเอง และการเปลี่ยนผ่านระหว่างกัน กำหนดขอบเขตไฟฟ้า ควบคุมแหล่งจ่าย และชุดโหลดก่อนเลือกอุปกรณ์วัดหรือการบรรเทา บันทึกแรงดันไฟฟ้า ความถี่ การเบี่ยงเบนของคลื่นรูป คลื่นไม่สมดุล และเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องพร้อมข้อมูลสถานะการทำงานที่สอดประสานกัน โซลูชันที่ทำงานได้อย่างถูกต้องในขณะที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่แข็งแรงไม่ได้หมายความว่าจะเหมาะสมโดยอัตโนมัติเมื่อไมโครกริดกลายเป็นเกาะ ตัวกรองฮาร์มอนิกแบบแอคทีฟ คอมพิวเตอร์ตอบสนอง และตัวควบคุมแหล่งจ่ายมีงานที่แตกต่างกัน ความเข้ากันได้และสิทธิ์ในการดำเนินงานของพวกเขาต้องได้รับการกำหนดสำหรับอุปกรณ์จริงและโหมดที่ได้รับการอนุมัติแต่ละโหมด.

เริ่มต้นด้วยขอบเขตและโหมดการทำงาน

ทำเครื่องหมายจุดเชื่อมต่อกับไฟฟ้า บัสภายใน แหล่งจ่ายแบบกระจาย การเก็บพลังงาน และโหลดสำคัญบนแผนภาพสายเดียวที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว ระบุว่าอุปกรณ์ใดควบคุมแรงดันไฟฟ้าและความถี่ในแต่ละโหมดการทำงาน คำว่าไมโครกริดอธิบายถึงการจัดเรียงระบบ; มันไม่ได้พิสูจน์ว่าทุกอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อสามารถสร้างแหล่งจ่ายแบบเกาะตัวเองได้.

รายการการทำงานเชื่อมต่อกับกริดปกติ การทำงานแบบเกาะตัวเองที่วางแผนไว้ การตอบสนองแบบเกาะตัวเองที่ไม่ได้วางแผนและการเชื่อมต่อใหม่ รวมถึงการเปลี่ยนผ่านเฉพาะเมื่อเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบระบบที่ได้รับการอนุมัติ เขียนแหล่งจ่ายและโหลดที่อนุญาตในแต่ละโหมด และระบุชุดการทำงานร่วมกันที่ยังไม่ได้รับการตรวจสอบ.

การทบทวนเช่น บทที่ IntechOpen เกี่ยวกับคุณภาพพลังงานไมโครกริดพลังงานทดแทน สามารถให้ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับประเด็นต่าง ๆ ใช้การศึกษาที่เฉพาะเจาะจงและเอกสารอุปกรณ์สำหรับการตัดสินใจโครงการ แทนที่จะคัดลอกตัวควบคุม ค่าชดเชย หรือการปรับปรุงที่รายงานโดยไมโครกริดอื่น.

แยกเงื่อนไขต่อเนื่องออกจากเหตุการณ์

การวัดต่อเนื่องหรือรวมกลุ่มสามารถอธิบายความสูงของแรงดันไฟฟ้า ความถี่ ฮาร์มอนิกส์ และความไม่สมดุลในช่วงเวลาการทำงาน การบันทึกเหตุการณ์อธิบายความผิดปกติ เช่น การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าและการขัดจังหวะ ทั้งสองอย่างมีประโยชน์ แต่ค่าที่เฉลี่ยอาจซ่อนเหตุการณ์สั้น ๆ ในระหว่างการเปลี่ยนโหมด.

กำหนดคำถามก่อนเลือกบันทึก หากอุปกรณ์ที่ไวต่อความอ่อนไหวเกิดการตัดการทำงานในระหว่างการเกาะตัวเอง ให้ได้หลักฐานเหตุการณ์ที่สอดประสานกันและบันทึกล็อกของตัวควบคุมที่เกี่ยวข้อง หากปัญหาเป็นการเบี่ยงเบนฮาร์มอนิกส์อย่างต่อเนื่องในชุดโหลดหนึ่ง ให้เก็บสเปกตรัมปัจจุบันและแรงดันไฟฟ้าบัสที่เกี่ยวข้อง อย่าใช้ตัวกรองฮาร์มอนิกส์เพียงเพราะเกิดการเตือนคุณภาพไฟฟ่าทั่วไป.

รวมสภาพของแหล่งจ่ายไฟเมื่อเชื่อมต่อ การรบกวนจากด้านบนสามารถเข้าสู่ไมโครกริดผ่านจุดเชื่อมต่อ ในขณะที่โหลดหรือแหล่งจ่ายในพื้นที่สามารถสร้างปัญหาในภายใน การวัดทั้งสองด้านของขอบเขตที่กำหนดไว้ ซึ่งจัดเตรียมอย่างปลอดภัยและเหมาะสม สามารถช่วยแยกแหล่งกำเนิดและการแพร่กระจายของเหตุการณ์.

สร้างเมทริกซ์การวัดสถานะการทำงาน

แมทริกซ์กำหนดหลักฐานเชิงคุณภาพ ไม่ใช่กระบวนการทดสอบสากลหรือสิทธิ์ในการเกาะสถานประกอบการ วิศวกรที่รับผิดชอบต้องอนุมัติการทดสอบที่ปลอดภัย การประสานงานของการป้องกัน และขีดจำกัดการดำเนินงาน ห้ามขัดขวางการล็อคหรือบังคับเปลี่ยนเพื่อบันทึกข้อมูล.

ใช้เครื่องมือวัดที่เหมาะสมกับคำอ้างสิทธิ์ในการวัด

เลือกเครื่องมือวัดตามปริมาณที่ต้องการ การจับเหตุการณ์ การซิงโครไนซ์ และวิธีการวัดที่บันทึกไว้ เครื่องวัดแผงทั่วไปอาจให้แนวโน้มการดำเนินงานที่เป็นประโยชน์โดยไม่จำเป็นต้องเป็นเครื่องบันทึกคุณภาพไฟฟ้าเฉพาะทาง อย่าสรุปการบันทึกคลื่นรูป, การแก้ไขเหตุการณ์ หรือการปฏิบัติตามมาตรฐานจากการมีหน้าจอแสดงผลหรือการอ่าน PF.

เดอะ หน้ามาตรฐาน IEC 61000-4-30 เป็นเอกสารอ้างอิงสำหรับวิธีการวัดคุณภาพพลังงาน ตรวจสอบฉบับที่ใช้ได้และเอกสารอุปกรณ์สำหรับโครงการ มาตรฐานกรอบการวัดไม่ได้กำหนดขีดจำกัดการยอมรับสำหรับไมโครกริดแต่ละแห่งโดยตัวเอง.

วางตำแหน่งอุปกรณ์เพื่อให้ตอบคำถามเกี่ยวกับขอบเขตที่กำหนด การอ่านค่าที่อินเวอร์เตอร์หนึ่งตัวไม่ได้อธิบายบัสโหลดที่สำคัญโดยอัตโนมัติ และการวัดอินเทอร์เฟซอาจซ่อนปัญหาในสายส่งท้องถิ่น ใช้ คู่มือการวางตำแหน่งเครื่องวัดคุณภาพไฟฟ้า เพื่อวางแผนตำแหน่งเสริมเติม.

รักษาสัดส่วนของหม้อแปลงไฟฟ้า การแมปเฟส การเชื่อมต่อสายไฟ การตั้งค่าอุปกรณ์ และอ้างอิงเวลานาฬิกา เซ็นเซอร์ที่ตั้งค่าไม่ถูกต้องอาจสร้างความเข้าใจผิดเกี่ยวกับความไม่สมดุลหรือทิศทางพลังงานที่เข้าใจผิด ยืนยันสายการวัดก่อนที่จะกำหนดข้อผิดพลาดของอุปกรณ์หรือการควบคุม.

วินิจฉัยแหล่งฮาร์มอนิกและสภาพเครือข่าย

โหลดแบบไม่เชิงเส้นและตัวแปลงพลังงานสามารถสร้างกระแสฮาร์มอนิกได้ ความเบี่ยงเบนของแรงดันที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับเครือข่ายและสภาพการทำงาน รวมถึงกระแสที่ฉีดเข้าไป การจัดเรียงแหล่งพลังงานของไมโครกริดสามารถเปลี่ยนความสัมพันธ์นั้นเมื่อมันแยกตัวหรือเปลี่ยนการส่งมอบ.

เปรียบเทียบสเปกตรัมของกระแสและความเบี่ยงเบนของแรงดันในสภาวะตัวอย่าง คงกระแสพื้นฐานในแต่ละเปอร์เซ็นต์เพื่อไม่ให้เปอร์เซ็นต์สูงในโหลดต่ำถูกเข้าใจผิดว่าเป็นการมีส่วนร่วมของกระแสที่ใหญ่ที่สุด บันทึกแหล่งพลังงานและโหลดที่ใช้งานอยู่และว่าฟิลเตอร์ที่มีอยู่เปิดใช้งานหรือไม่.

IEEE 519-2022 อธิบายการควบคุมฮาร์มอนิกที่อินเทอร์เฟซจ่ายไฟและขอบเขตของสภาวะคงที่ ระบุขอบเขตและเกณฑ์โครงการที่ใช้ได้ อย่าใช้ขีดจำกัดของอินเทอร์เฟซไฟฟ้าสาธารณะโดยไม่เลือกปฏิบัติในทุกสายส่งภายในหรือสมมติว่ามันครอบคลุมการเปลี่ยนผ่าน.

เดอะ คู่มือการอ่านสเปกตรัมฮาร์มอนิก ช่วยแปลความหมายคำสั่ง ค่าความกว้าง และบริบทการทำงาน มันเสริมการสำรวจระดับระบบนี้ แทนที่จะเป็นการกำหนดว่าสาระป้องกันใดเหมาะสมกับแหล่งพลังงานที่แยกตัว.

รักษาหน้าที่การควบคุมแหล่งพลังงานและฟังก์ชันตัวชดเชยให้แยกจากกัน

ฟังก์ชันการสร้างกริดและการติดตามกริดเป็นของแหล่งที่ตรวจสอบและการออกแบบการควบคุม ตัวกรองฮาร์มอนิกที่ใช้งานอยู่ไม่ควรถูกอธิบายว่าเป็นการสร้างแรงดันไฟฟ้าหรือความถี่ของไมโครกริดเว้นแต่เอกสารผลิตภัณฑ์เฉพาะจะสนับสนุนบทบาทดังกล่าวโดยชัดเจน ตัวปรับสมดุลเชิงปฏิกิริยาเช่นเดียวกันไม่ได้จ่ายพลังงานเชิงรุกอัตโนมัติที่จำเป็นในช่วงขาดแคลนแหล่งพลังงาน.

แยกความต้องการสำหรับกระแสฮาร์มอนิก, พลังงานเชิงปฏิกิริาหลัก, การควบคุมแรงดันไฟฟ้า, การตอบสนองความถี่ และสมดุลพลังงาน มอบหมายแต่ละความต้องการให้กับอุปกรณ์ที่มีเอกสารและการทดสอบการรับรอง ซึ่งช่วยป้องกันการซื้ออุปกรณ์เพื่อทำหน้าที่หนึ่งในขณะที่คาดหวังให้แก้ปัญหาระบบที่แตกต่างกัน.

หากความต้องการเชิงปฏิกิริาหลักมีจำนวนมาก ให้บันทึกกำลังไฟฟ้าเชิงรุกและเชิงปฏิกิริยา รวมถึงคำจำกัดความของอัตราส่วนกำลังไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง หาก PF จริงไม่ดีเพราะความผิดเพี้ยนของคลื่นรูปแบบ เครื่องเก็บประจุธรรมดาไม่ได้แก้ไขโดยอัตโนมัติ ตรวจสอบการเรโซแนนซ์และการควบคุมปฏิสัมพันธ์ก่อนเพิ่มความจุหรือเปลี่ยนแปลงขั้นตอนที่มีอยู่.

ในภาระต่ำสุด การแก้ไขคงที่ที่เหมาะสมก่อนหน้านี้อาจกลายเป็นมากเกินไป ให้รักษาสัญลักษณ์ของกำลังเชิงปฏิกิริยาและสถานะของอุปกรณ์สนับสนุนที่เปิดใช้งาน สภาพการทำงานภายใต้ภาระต่ำที่ได้รับการอนุมัติเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ ไม่ใช่การทดสอบทางเลือกที่ปล่อยไว้จนกว่าจะเสร็จสิ้นการติดตั้ง.

เดอะ คู่มือการบันทึกกำลังไฟฟ้าและค่าฟังก์ชันการทำงานของเครื่องปรับแรงดัน สนับสนุนการแยกนั้น บันทปริมาณอย่างสอดคล้องก่อนที่จะอ้างผล PF ต่ำว่าเป็นความต้องการเชิงปฏิกิริยาหรือกระแสฮาร์มอนิก.

ระบุ AHF เฉพาะสำหรับงานที่มีเอกสารรองรับเท่านั้น

สามารถพิจารณา AHF สำหรับงานกระแสฮาร์มอนิกที่วัดได้เมื่อฟังก์ชันเฉพาะของโมเดลและข้อกำหนดการเชื่อมต่อสอดคล้องกับการศึกษาระบบ กำหนดสายส่งหรือบัสเป้าหมาย ช่วงการทำงาน หลักฐานฮาร์มอนิก และขอบเขตการรับรอง อย่าเลือกขนาดจากความจุของหม้อแปลงเพียงอย่างเดียวหรือสรุปประสิทธิภาพจากเปอร์เซ็นต์ความผิดเพี้ยนทั่วไป.

เดอะ หน้าเพจผลิตภัณฑ์ตัวกรองฮาร์มอนิกเชิงรุก CNBYG ให้จุดเริ่มต้นสำหรับการสอบถามสำหรับการใช้งานเชื่อมต่อกริดที่มีเอกสารรับรอง รับการประเมินผลเฉพาะโมเดลก่อนอนุญาตให้ดำเนินการกับแหล่งพลังงานเกาะหรือผ่านการเปลี่ยนผ่าน บทความนี้ไม่ได้ระบุว่าสินค้าที่แสดงในภาพได้รับการอนุมัติสำหรับโหมดเหล่านั้น.

ภาพประกอบอ้างอิงผลิตภัณฑ์แสดงเพียงกล่องที่ไม่ได้เชื่อมต่อในห้องทำงานวิศวกรรม ไม่ใช่แผนผังการติดตั้ง การทดสอบการทำงานแบบเกาะ หรือหลักฐานความสามารถในการสร้างกริด ป้ายเตือนถูกทำให้ง่ายขึ้น; คำแนะนำอุปกรณ์จริงเป็นตัวกำหนดการติดตั้งและเงื่อนไขการใช้งาน.

เมื่อสิทธิ์ในการใช้งานอุปกรณ์เปลี่ยนไปตามโหมด ให้บันทึกการจัดการนั้นในแบบควบคุมและการเชื่อมต่อที่ได้รับการอนุมัติ ห้ามสร้างคำสั่งสลับโดยพลการจากบทความในบล็อก ตัวควบคุมแหล่งพลังงาน วิศวกรป้องกัน และผู้จัดหาการชดเชย ต้องมีความเข้าใจร่วมกันเกี่ยวกับสถานะที่เปิดใช้งานและพฤติกรรมของข้อผิดพลาด.

เปลี่ยนแบบสำรวจเป็นเกณฑ์การรับรอง

ตกลงจุดวัด เครื่องมือ วิธีการดำเนินงาน และความแตกต่างที่อนุญาตก่อนเปลี่ยนแปลงระบบ ระบุขีดจำกัดที่มาจากข้อตกลงการเชื่อมต่อ ข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง ความทนทานของโหลด หรือเอกสารอุปกรณ์ หลีกเลี่ยงการนำเสนอข้อมูลเป็นตารางตัวเลขทั่วไปที่ใช้ได้กับไมโครกริดทุกแห่ง.

ใช้สถานะพื้นฐานและสุดท้ายที่เปรียบเทียบได้ บันทึกการส่งคำสั่งจากแหล่งพลังงาน พื้นที่ว่างที่มีอยู่ โหลดที่เปิดใช้งาน และการตั้งค่าพร้อมกับแรงดันไฟฟ้า ความถี่ ความผิดเพี้ยน และเหตุการณ์ หากสภาพอากาศ การผลิต หรือการผสมผสานโหลดแตกต่างกัน ให้ชี้แจงว่าส่งผลต่อการเปรียบเทียบอย่างไร วันดีไม่ใช่หลักฐานอิสระของประสิทธิภาพการบรรเทา.

หลักฐานสำหรับการเปลี่ยนผ่านควรแยกต่างหาก คงบันทึกเวลาของเหตุการณ์ บันทึกของตัวควบคุมแหล่งพลังงาน และการตอบสนองของโหลดสำคัญ ห้ามระบุว่าการเกาะหรือการเชื่อมต่อใหม่ผ่านไปแล้วเพียงเพราะการวัดต่อเนื่องที่เชื่อมต่อกับกริดดูเป็นที่น่าพอใจ โหมดที่ไม่ได้ทดสอบหรือไม่ได้รับการสนับสนุนต้องยังคงอยู่ในสถานะรอดำเนินการอย่างชัดเจนหรือถูกยกเว้นจากขอบเขตที่ได้รับการอนุมัติ.

การส่งมอบสุดท้ายควรประกอบด้วยแบบวาด แผนการควบคุม สิทธิ์ตามโหมดการทำงาน การตั้งค่า เอกสารอุปกรณ์ การส่งออกแบบสำรวจดิบ บันทึกเหตุการณ์ และรายการเงื่อนไขที่ไม่ได้ทดสอบ ตรวจสอบการจัดการเมื่อแหล่งพลังงาน เฟิร์มแวร์ การตั้งค่าการป้องกัน หรือโหลดหลักเปลี่ยนแปลง รักษาระดับพื้นฐานที่ได้รับการอนุมัติเดิมเพื่อให้สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงในภายหลังได้.

การเรียนรู้เพิ่มเติม: การตรวจสอบคุณภาพพลังงาน

บรรยายของ NPTEL IIT Delhi เกี่ยวกับมาตรฐานและการตรวจสอบคุณภาพพลังงานอธิบายแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับการวัดและการประเมินผล เป็นพื้นฐานสำหรับการสำรวจและไม่รับรองตัวควบคุมไมโครกริด โครงการเปลี่ยนผ่าน หรือโหมดการทำงานเฉพาะของ AHF.

ดูข้อมูลคุณภาพกำลังไฟฟ้า: มาตรฐานและวิธีการตรวจสอบ

คำถามที่มักถูกถาม

คุณภาพพลังงานเชื่อมต่อกับกริดที่ดีจะพิสูจน์ได้ว่าการทำงานแบบเกาะจะผ่านหรือไม่?

ไม่. ลักษณะแหล่งจ่ายไฟ บทบาทในการควบคุม และชุดโหลดเปลี่ยนแปลง การประเมินการทำงานแบบเกาะและการเปลี่ยนผ่านควรใช้เมทริกซ์การดำเนินงานที่ได้รับการอนุมัติและหลักฐานที่เกี่ยวข้อง.

ตัวกรองฮาร์มอนิกที่ใช้งานอยู่สามารถสร้างแหล่งจ่ายไฟของไมโครกริดได้หรือไม่?

อย่าสันนิษฐานเช่นนั้น ตรวจสอบฟังก์ชันของอุปกรณ์เฉพาะ การชดเชยกระแสฮาร์มอนิกและการตั้งค่าความดันไฟฟ้าและความถี่เป็นความต้องการที่แตกต่างกัน.

ควรวัดบัสไหน?

เลือกตำแหน่งที่ตอบคำถามโครงการ ซึ่งโดยทั่วไปรวมถึงอินเทอร์เฟซและสายไฟฟ้าสำคัญหรือสายโหลดแบบไม่เป็นเชิงเส้นที่เกี่ยวข้อง ตำแหน่งเครื่องมือเดียวไม่จำเป็นต้องอธิบายทั้งไมโครกริด.

สิ่งที่ควรประกอบด้วยในการสอบถามคุณภาพไฟฟ้าของไมโครกริด?

จัดเตรียมภาพวาดที่ได้รับการตรวจสอบบทบาทการควบคุมแหล่งจ่าย, โหมดการทำงานที่อนุญาต, บันทึกแหล่งจ่ายและโหลด, การวัดคุณภาพพลังงานที่สอดคล้องกัน, อุปกรณ์สนับสนุนที่มีอยู่, เอกสารแบบจำลอง และเกณฑ์การรับรอง.