Por que os controladores de fator de potência de baixa tensão usados ​​em cenários fotovoltaicos devem ser equipados com capacidade de operação em quatro quadrantes?

Na era actual do sector fotovoltaico distribuído em expansão, um equívoco técnico generalizado está a afectar silenciosamente a estabilidade e a rentabilidade das centrais fotovoltaicas. Muitos proprietários de sistemas fotovoltaicos distribuídos ainda adotam as soluções tradicionais de compensação de potência reativa de baixa tensão utilizadas em cenários industriais. Eventualmente, eles descobrirão, sem dúvida, que as usinas fotovoltaicas frequentemente enfrentam problemas como multas na avaliação do fator de potência, excesso de limite de tensão e até mesmo disparos anormais de equipamentos. Como fabricante líder na área de compensação de potência reativa de baixa tensão, a Geyue Electric, com anos de experiência em compensação de potência reativa no local, pode apontar claramente que a causa raiz desses problemas reside no fato de que os controladores comuns de fator de potência não podem se adaptar à lógica de operação única da geração de energia fotovoltaica. A chave para eliminar esta causa raiz é equipar as centrais fotovoltaicas com controladores dedicados de factor de potência de baixa tensão com capacidades de operação em quatro quadrantes.

Um sistema fotovoltaico que quebrou o padrão tradicional de fluxo de energia

Nas fábricas tradicionais, o fluxo de eletricidade é unidirecional e estável, com a energia elétrica fluindo da rede elétrica para as cargas. O objetivo da compensação de potência reativa em fábricas tradicionais é simples – compensar a potência reativa consumida por um único tipo de carga indutiva. Neste caso, o sistema tradicional de distribuição de energia industrial é como uma estrada de mão única, e o controlador tradicional do fator de potência que controla a potência reativa de uma direção é como um policial de trânsito que só pode observar e direcionar os veículos vindos de uma direção. No entanto, uma central fotovoltaica é essencialmente um sistema ativo de geração de energia. A direção do fluxo de energia em seu ponto de conexão muda em tempo real com a intensidade da luz solar, podendo alternar frequentemente entre “consumo de energia” e “geração de energia”. Este fluxo de potência bidirecional e variável torna a natureza e a direção da demanda de potência reativa extremamente complexas. Portanto, um controlador de fator de potência tradicional que é meramente equivalente a um policial de trânsito comum só pode realizar compensação unidirecional de potência reativa, sem a capacidade de um poderoso centro de comando de tráfego que possa simultaneamente observar e direcionar o "sistema de tráfego tridimensional bidirecional" da usina fotovoltaica.

Uma análise aprofundada do valor central da capacidade operacional em quatro quadrantes

A capacidade de operação em quatro quadrantes do controlador de fator de potência é uma tecnologia chave projetada especificamente para lidar com o complexo entrelaçamento e o fluxo dinâmico de energia ativa e reativa no ponto de conexão à rede em sistemas fotovoltaicos. A capacidade de operação em quatro quadrantes é baseada nas direções positiva e negativa da potência ativa (P) e da potência reativa (Q), dividindo o estado de fluxo da energia elétrica em quatro áreas de trabalho. Para centrais fotovoltaicas, cada um destes quatro quadrantes corresponde ao estado geral de funcionamento de todo o ponto de ligação à rede da central fotovoltaica e aos requisitos globais de compensação nesse estado.

Quando o sistema fotovoltaico não gera eletricidade durante a noite ou em dias nublados, ele se comporta como um usuário comum de eletricidade, consumindo energia ativa e possivelmente absorvendo energia reativa indutiva da rede. O controlador do fator de potência precisa direcionar o dispositivo de comutação do capacitor para injetar uma carga de potência reativa ligando um grupo de capacitores shunt de baixa tensão. Porém, quando o sistema fotovoltaico gera eletricidade em condições de iluminação suficientes, o inversor fotovoltaico fornece energia ativa à rede, e a situação é completamente diferente. Neste momento, o efeito de carga capacitiva gerado por cabos de longa distância pode fazer com que o sistema fotovoltaico realime energia reativa capacitiva para a rede, resultando num aumento da tensão no ponto de ligação à rede. O controlador do fator de potência deve ser capaz de direcionar o SVG ou um dispositivo de compensação híbrido com capacidade de saída de potência reativa indutiva para absorver esse excesso de potência reativa capacitiva. Mais importante ainda, os regulamentos de rede modernos exigem que as centrais fotovoltaicas não só não retroalimentem energia reativa para interferir com a rede, mas também devem ter a capacidade de fornecer dinamicamente energia reativa indutiva ou capacitiva de acordo com as instruções de despacho para suportar a tensão. Isto afirma que o controlador do fator de potência é capaz de gerenciar o fluxo de potência reativa em todos os quatro quadrantes e conseguir a transição de “compensação passiva” para “suporte ativo”.

Riscos reais que a ausência da capacidade de operação em quatro quadrantes irá desencadear

Se for adotado um controlador de fator de potência tradicional sem capacidade de operar em quatro quadrantes, o sistema de potência reativa de baixa tensão não será capaz de identificar com precisão a demanda real de potência reativa durante a geração de energia. O controlador de fator de potência tradicional está sujeito a erros de julgamento e operação incorreta. O problema mais típico é que durante o período de geração de energia de uma usina fotovoltaica, o sistema de compensação de potência reativa dentro da estação é incapaz de lidar com a potência reativa capacitiva, resultando em disparo por sobretensão e perda de geração de energia. Ao mesmo tempo, devido à incapacidade do sistema de compensação de energia reativa de baixa tensão da central fotovoltaica de controlar com precisão a direção da produção de energia reativa, a central fotovoltaica provavelmente enfrentará penalidades econômicas da empresa de rede elétrica por não atender aos padrões de fator de potência. No longo prazo, o uso de um controlador de fator de potência tradicional sem a capacidade de operar em quatro quadrantes e o equipamento de compensação controlado por ele para lidar com as demandas complexas e dinâmicas de energia reativa da geração de energia fotovoltaica também agravará o desgaste do equipamento e afetará a operação estável de todo o sistema de distribuição fotovoltaica.

Série Geyue Electric JKFG: soluções inteligentes sob medida para cenários fotovoltaicos

Uma compreensão completa do ponto problemático da indústria de que "estações de energia fotovoltaicas, devido ao uso de controladores de compensação unidirecionais tradicionais, não podem se adaptar à alternância entre geração de energia e consumo de energia, resultando em compensação de energia reativa imprecisa, enfrentando multas, disparos de equipamentos e instabilidade do sistema" permitiu que a Geyue Electric aproveitasse nossa poderosa plataforma de P&D e base de fabricação automatizada para introduzir a série JKFG de controladores de fator de potência de baixa tensão projetados especificamente para cenários fotovoltaicos. Esta série de controladores de fator de potência segue rigorosamente os padrões internacionais e nacionais, e sua função principal reside em alcançar capacidades operacionais precisas em quatro quadrantes. Esta série de controladores de fator de potência pode detectar com precisão as mudanças na geração de energia fotovoltaica, determinar com precisão a direção real da demanda de energia reativa e a magnitude da carga e, assim, comandar o banco de capacitores ou dispositivo de compensação mista para dar respostas precisas em milissegundos. Nossa empresa enfatiza particularmente que, para garantir a precisão da análise de quatro quadrantes, a polaridade dos transformadores de corrente no local fotovoltaico deve ser conectada corretamente de acordo com a direção da corrente (ou direção de medição de potência) especificada pela série JKFG de controladores de fator de potência de baixa tensão, que é a pedra angular para exercer plenamente a eficácia total da série JKFG de controladores de fator de potência de baixa tensão.

NossoControladores de fator de potência específicos para fotovoltaicos JKFG-12eControladores de fator de potência específicos para fotovoltaicos JKFG-24são os guardiões inteligentes que protegem a conexão amigável à rede, a operação estável e o aumento da receita geral das usinas fotovoltaicas. Desde um único controlador de fator de potência até uma solução completa de compensação de potência reativa de baixa tensão, a Geyue Electric sempre se comprometeu a fornecer aos clientes valor de alta confiabilidade. Envie livremente seus requisitos de compensação de energia reativa de baixa tensão para sua estação de energia fotovoltaica parainfo@gyele.com.cn. Esperamos fornecer uma solução de remuneração personalizada para o seu projeto. Escolher a Geyue Electric é escolher enfrentar com calma os desafios da transformação de energia com tecnologia de ponta.