Soluzione per Trasformatore di Tensione: Monitoraggio della Risposta Transitoria per Stazioni di Energia Rinnovabile

Ⅰ. Contesto e problemi​
Le centrali energetiche rinnovabili (fotovoltaiche/eolico) affrontano processi transitori complessi a causa dell'applicazione su larga scala di dispositivi elettronici di potenza, inclusi: sovralimenti dovuti all'arresto degli inversori, risonanza ad ampio spettro e interferenze della componente continua. I trasformatori convenzionali PT/CT sono limitati dalla banda passante, dalla velocità di risposta e dalla capacità anti-saturazione, rendendoli incapaci di catturare con precisione le forme d'onda delle tensioni transitorie. Ciò porta a malfunzionamenti nella protezione, difficoltà nella localizzazione dei guasti e riduzione della durata della vita degli apparecchi.

​Ⅱ. Soluzione di monitoraggio della risposta transitoria per centrali energetiche rinnovabili​
Questa soluzione è progettata specificamente per i processi transitori nelle centrali energetiche rinnovabili, con la sua capacità centrale di misurazione della tensione ad alta precisione e ampia banda passante da CC a 5kHz.

• ​Punto focale tecnologico: Capacità di misurazione ad ampia banda (CC-5kHz)​​
  Superando le limitazioni di banda passante dei trasformatori convenzionali, copre segnali transitori chiave come l'oscillazione sub-sincrona (OSS), armoniche alla frequenza di commutazione, risonanza ad alta frequenza e offset DC lenti.
• ​Tecnologie chiave​
  Divider resistivo-capacitivo + integrazione del coil di Rogowski:​​
   • Divider resistivo-capacitivo: Fornisce una misurazione precisa della tensione ad ampia banda (10Hz-5kHz) con rapida risposta transitoria e forte resistenza agli interferenti.
   • Coil di Rogowski: Misura il tasso di cambiamento corrente ad alta frequenza (di/dt). I segnali complementari integrati costruiscono un segnale completo di tensione ad ampia banda, estendendo la banda passante effettiva a 5kHz e superando le limitazioni dei singoli sensori.
   ​Circuito di compensazione di fase a bassa frequenza 0.5Hz:​​
  Per le oscillazioni sub-sincrone ultra-basse frequenza del sistema (ad esempio, <1Hz), utilizza algoritmi di compensazione dedicati e circuiti analogici a basso rumore per mantenere l'errore di fase <0.1° a 0.5Hz, garantendo l'autenticità della fase e la precisione dell'ampiezza delle componenti sub-sincrone.
  Progettazione anti-saturazione della componente continua (offset DC 120%):​​
  Utilizza nuclei magnetici nanocristallini ad alta Bsat combinati con tecnologia di compensazione di bias attiva. Sopporta offset DC sostenuti fino al 120% della tensione nominale senza saturazione, prevenendo la distorsione della misurazione causata da componenti DC dovuti a guasti degli inversori o asimmetrie della rete.
• ​Specifiche di prestazioni dinamiche​
  Tempo di risposta al gradino: <20μs – Garantisce la cattura rapida delle sovratensioni istantanee causate da azioni di commutazione (ad esempio, spegnimento IGBT).
  Precisione di misurazione delle armoniche: Fino all'ordine 51 (2500Hz@50Hz) – Precisione THD ±0.5% – Soddisfa i requisiti per la valutazione precisa della qualità dell'energia e l'analisi della risonanza.
  Risoluzione di registrazione delle sovratensioni transitorie: 10μs/punto (equivalente a 100ksps di campionamento) – Fornisce registrazione di forma d'onda ad alta risoluzione per eventi transitori a livello di millisecondo (ad esempio, colpi di fulmine, guasti a terra).
• ​Scenari di applicazione​
  Monitoraggio delle sovratensioni durante lo spegnimento degli inversori fotovoltaici: Misura con precisione i picchi di tensione durante lo spegnimento IGBT (dv/dt >10kV/μs), localizza la fonte delle sovratensioni dovute a onde riflesse e ottimizza i parametri degli snubber RC e la disposizione dei cavi.
  Analisi della risonanza delle linee di raccolta nei parchi eolici: Cattura la risonanza ad ampio spettro (ad esempio, 2-5kHz) causata dalle interazioni tra la capacitance distribuita dei cavi lunghi e gli SVG/gruppi generatore. Fornisce spettri armonici caratteristici e caratteristiche di attenuazione per guidare l'ottimizzazione dei parametri di smorzamento attivo.
  Monitoraggio delle oscillazioni sub-sincrone (OSS/OSR): Registra con precisione le variazioni di fase e ampiezza delle tensioni oscillanti sub-sincrone nell'intervallo 0.5-10Hz, fornendo dati fondamentali per la localizzazione e le strategie di soppressione della fonte di oscillazione.
  Analisi dei malfunzionamenti della protezione dovuti alle componenti DC: Fornisce misurazioni accurate delle componenti fondamentali anche in condizioni di significativo offset DC, prevenendo i malfunzionamenti dei dispositivi di protezione causati dalla saturazione dei trasformatori.