【知識講座】帶你讀懂新能源發電下電能質量問題的解決方案
2022-07-20
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1、電力知識：什么是風能發電？
風能發電是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。把風能轉變為電能是風能利用中*基本的一種方式。
當前風力發電系統中存在的電能質量問題主要是電壓波動和閃變、電網諧波兩方面。
①電壓波動和閃變
當風力發電系統的輸出功率波動時，會引起風電場出線上的電壓波動，進而引起電網電壓波動;當風力發電系統的輸出功率較大時，還會發生閃變現象。風力發電系統的輸出功率，與風速、空氣密度等因素有關。因為風速變化隨機性較大，因此會頻繁引起電網電壓波動和閃變。
通過QNSVG靜止無功補償裝置，補償風力發電系統的功率因數，使系統輸出的有功功率趨于穩定，能夠有效地抑制電壓波動和閃變。
②電網諧波
變速恒頻風力發電系統，是風力發電的主流系統。其系統中采用了大量非線性負載設備，給電網帶來了越嚴重的諧波污染。
QNAPF有源濾波裝置、電容器串聯電抗器等諧波治理設備，能夠對電網諧波進行治理。其中有源濾波器在額定功率內可以濾除所有諧波。
2、電力知識：什么是光伏發電？
光伏發電是指將太陽能轉化為直流電，再通過并網型逆變器將直流電轉化為正弦波電流并接入電網。但是在逆變過程中會產生大量諧波，對電力系統產生巨大的影響。
電力系統中諧波治理常見的3種方式：
（1）無源濾波器：在電力系統中，電力電容器串聯電抗器，可以組成LC無源濾波回路，從而治理電網中的某次諧波，*終達到治理電網諧波的目的；
（2）QNAPF有源濾波器：通過電流互感器采集系統諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執行器件產生與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入電力系統中，從而抵消非線性負載所產生的諧波電流。
（3）QNSVG靜止無功發生器：是一種用于補償無功以及三相不平衡的新型電力電子裝置，它能對大小變化的無功以及負序進行快速和連續的補償，其應用可克服LC補償器等傳統的無功補償器響應速度慢、補償效果不能控制、容易與電網發生并聯諧振和投切震蕩等缺點。
3、電力知識：什么是電能質量在線監測裝置？
HYPQM6000系列電能質量在線監測裝置是通過對電能質量中的電壓福值、頻率、波形三個指標進行計算分析，從而產生諸如電壓偏差、頻率偏差、諧波、驟降、閃變等數據進行判斷、分析、記錄遠程傳輸等功能為一體的微機智能儀表裝置。
4、電力知識：什么是Modbus通訊協議？
（1）Modbus通訊協議
Modbus是一種串行通信協議，是Modicon公司（現在的施耐德電氣 Schneider Electric）于1979年為使用可編程邏輯控制器（PLC）通信而發表。Modbus已經成為工業領域通信協議的業界標準（De facto），并且現在是工業電子設備之間常用的連接方式。
Modbus允許多個 (大約240個) 設備連接在同一個網絡上進行通信，舉個例子，一個測量溫度和濕度的裝置，并且將結果發送給計算機。在數據采集與監視控制系統（SCADA）中，Modbus通常用來連接監控計算機和遠程終端控制系統（RTU）。
（2）協議版本
Modbus協議目前存在用于串口、以太網以及其他支持互聯網協議的網絡的版本。
大多數Modbus設備通信通過串口EIA-485物理層進行。
對于串行連接，存在兩個變種，它們在數值數據表示不同和協議細節上略有不同。Modbus RTU是一種緊湊的，采用二進制表示數據的方式，Modbus ASCII是一種人類可讀的，冗長的表示方式。這兩個變種都使用串行通信（serial communication）方式。RTU格式后續的命令/數據帶有循環冗余校驗的校驗和，而ASCII格式采用縱向冗余校驗的校驗和。被配置為RTU變種的節點不會和設置為ASCII變種的節點通信，反之亦然。
對于通過TCP/IP（例如以太網）的連接，存在多個Modbus/TCP變種，這種方式不需要校驗和計算。
對于所有的這三種通信協議在數據模型和功能調用上都是相同的，只有封裝方式是不同的。
5、電力知識：什么是IEC61850通訊協議？
IEC61850指的是一整套變電站業務實現標準，其中包括智能變電站的系統建模、通信服務映射等多 方面的內容。而不像modbus-樣僅僅是一組通訊協議。
6、結束語
HYPQM6000 系列電能質量在線監測裝置。該系列主要應用于光伏、風電、生物質發電、大型高能耗企業、通訊機房等發、受電的并網接入。HYPQM6000體積小巧【外觀尺寸：195mm（長）* 107mm（寬）* 65mm（深）、開孔尺寸(嵌入式）：197mm*109mm】、安裝使用方便、A級電能質量監測【滿足國家A級標準，符合江蘇省的入網要求】、性價比高，并支持多種通訊協議【IEC61850、Modbus、本廠規約、IEC103】，憑借其市場定位和成熟穩定的性能，迅速得到市場的響應，廣泛應用于企業級電能質量的監測與分析。HYPQM6000系列能在問題發生前識別并糾正問題，通過快速識別問題發生之前和之后的方向或來源來幫助進行故障排除。為客戶減少不必要的損失。
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