تأثیر کیفیت توان سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه

تأثیر کیفیت توان سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه:
ادغام PVDG در سیستم های قدرت، بارگذاری بیش از حد در خطوط انتقال را کاهش می دهد، امکان پیک سایی را فراهم و از نیاز شبکه پشتیبانی می کند.

با این حال، هماهنگی، موقعیت و نصب نامناسب PVDG بر کیفیت توان سیستم های قدرت تأثیر می گذارد. اغلب سیستم های متداول، به گونه ای طراحی و مدیریت شده اند که نیروگاه ها، دور از مراکز بار هستند و در آن ها از سیستم انتقال و توزیع استفاده می شود.

عملکرد عادی یک سیستم قدرت متداول، شامل تولید در شبکه توزیع یا سمت مصرف کننده سیستم نیست.

هرچند، ادغام PVDG در سیستم های توزیع، عملکرد عادی سیستم های قدرت را تغییر داده و مشکلات مختلفی را اعم از تبادل دوطرفه توان، تغییر ولتاژ، ناهماهنگی مدارشکن، تغییر در سطوح اتصال کوتاه و عملکرد جزیره ای به وجود آورده است. باید قبل از ادغام هر DG با شبکه، دستگاه اتصال را برنامه ریزی و هماهنگ کرد.

اثر هارمونیکی سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه:
هارمونیک، مؤلفه ای سینوسی از یک موج متناوب یا یک کمیت است که فرکانسی به صورت یک چندجمله ای انتگرالی از فرکانس پایه دارد.

اعوجاج هارمونیکی از غیرخطی بودن تجهیزاتی مانند مبدل های قدرت، ترانسفورماتورها، ماشین های دوار، کوره های قوس الکتریکی و روشنایی های فلورسنت نشأت می گیرد.

با توجه به وجود مبدل قدرت در اتصال فتوولتائیک به سیستم توزیع، ممکن است اعوجاج هارمونیکی در سیستم ایجاد شود.

عامل دیگری که بر اعوجاج هارمونیکی در یک سیستم قدرت اثر می گذارد، تعداد واحدهای فتوولتائیک متصل به سیستم است.

تعامل بین اجزای شبکه و گروهی از واحدهای PVDG می تواند اعوجاج هارمونیکی را تقویت کند. علاوه بر این، PVDG سطوح اعوجاج هارمونیکی در سیستم قدرت را تقویت می کند. افزودن DG به مدار با ولتاژ بالاتر نسبت به سطح ولتاژ پایین، منجر به کاهش اعوجاج هارمونیکی می شود.

استفاده روزافزون از تجهیزات مولد هارمونیک در سمت مصرف، مانند درایوهای تنظیم سرعت مشکلاتی مثل افزایش تولید هارمونیک ها در سیستم، کاهش طول عمر تجهیزات الکترونیکی و افزایش بیش از حد دمای موتور و سیم کشی را در پی دارد.

علاوه بر این، ممکن است هارمونیک ها به خط تولید بازگردند و بر مصرف کنندگان دیگر در PCC اثر بگذارند. بنابراین، باید استراتژی های کاهش هارمونیک در سیستم های قدرت را اندازه گیری، تحلیل و شناسایی کرد.

تشدید هارمونیک در سیستم قدرت با سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه:
تشدید، زمانی در یک سیستم قدرت رخ می دهد که عناصر خازنی سیستم در یک فرکانس خاص دقیقاً برابر با عناصر سلفی شود.

بسته به موازی یا سری بودن عملکرد، ممکن است تشدید موازی یا سری ایجاد شود. در یک مکان مشخص، تشدید موازی، امپدانس شبکه بالا را نشان می دهد، در حالی که برای تشدید سری، نشان دهنده امپدانس کم شبکه است. با افزایش نفوذ PVDG در شبکه، تشدید هارمونیک به مسئله مهمی در سیستم های قدرت تبدیل شده است.

تشدید هارمونیک، به علت عدم تطابق امپدانس بین شبکه و اینورترها، در نقطه اتصال واحدهای مستقل یا چندگانه PVDG به شبکه رخ دهد.

تعامل دینامیکی بین امپدانس خروجی شبکه و اینورتر منجر به تشدید هارمونیک در فرکانس های خاص ولتاژ و یا جریان شبکه می شود. تشدید هارمونیک به آثار نامطلوبی در کیفیت توان مانند خطای دستگاه های حفاظتی و آسیب تجهیزات حساس به دلیل اضافه ولتاژ یا اضافه جریان می انجامد.

تأثیر سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه بر تغییر ولتاژ:
به دلیل تغییرات بار در فیدرها، عملکرد لغزانه ترانسفورماتورهای پست و سوئیچینگ بانک های خازنی یا راکتورها ولتاژهای بهره برداری در یک سیستم توزیع، همیشه در محدوده مطلوب نیستند.

این امر منجر به تغییرات ولتاژ خواهد شد که به عنوان انحراف ولتاژ از مقدار نامی آن تعریف می شود. اغتشاشاتی که به عنوان تغییرات ولتاژ کوتاه مدت طبقه بندی می شوند، فرورفتگی ولتاژ، بالازدگی ولتاژ و وقفه کوتاه هستند، در حالی که اغتشاشات تغییرات ولتاژ طولانی مدت شامل وقفه پیوسته، کمبود ولتاژ و اضافه ولتاژ هستند.

با افزایش تقاضای برق در سیستم های توزیع، ولتاژ از مقدار عملیاتی قابل تحمل خود در فیدرهای توزیع افت می کند.

بنابراین، زیرساخت سیستم توزیع باید برای حل مشکلات افت ولتاژ ارتقا یابد. با ادغام واحدهای PVDG در یک سیستم توزیع، می توان پروفیل ولتاژ را همزمان با کاهش افت ولتاژ در بخش های فیدر به دلیل کاهش توان آن بهبود داد.

با این حال، اگر توان تولیدی PVDG بیشتر از تقاضای محلی در PCC باشد، توان اضافه به شبکه باز می گردد. توان اضافه DG ممکن است باعث شارش توان معکوس در فیدر و افزایش ولتاژ آن شود.

برخی مراجع، روش هایی را برای کنترل افزایش ولتاژ ناشی از اتصال PVDG به سیستم های توزیع بررسی کرده اند.

افزایش نصب DG در سطح ولتاژ پایین، ممکن است به خطای محدوده بالای ولتاژ منجر شود. بنابراین، ارائه راه حل برای کاهش اضافه ولتاژ ناشی از DG، امری ضروری است.