ANALIZA COMPENSĂRII PUTERII REACTIVE CU ELEMENTE PASIVE DE CIRCUIT PENTRU CENTRALELE FOTOVOLTAICE CONECTATE LA REȚEA
Cuvinte cheie:
centrale fotovoltaice, TRANSFORMATOARE, putere reactivaRezumat
Lucrarea reprezintă soluția optimizată de selecție sistemului de compensare a puterii reactive pentru o centrală fotovoltaică conectată la rețea (on-grid) cu puterea instalată de 8 MW. Puterea reactivă, de valori semnificative este datorată, în principal, lungimii cablului de medie tensiune care racordează centrala fotovoltaică la stația de conexiune situată la o distanță de 10 km. Astfel, se prezintă o analiză critică, cu fundament tehnico-economic a soluțiilor de corecție a factorului de putere. S-a urmărit funcționarea sistemului de corecție al centralei atât în regim diurn (pe timpul iluminării panourilor), cât și regim nocturn (în lipsa iluminării panourilor). O atenție deosebită a fost acordată influenței parametrilor de calitate a energiei privind consumurile suplimentare proprii centralei în cele două situații. De asemenea, a fost avută în vedere găsirea unei soluții optime pentru funcționarea în condiții de maximă siguranță a echipamentelor pentru a se evita atingerea temperaturii critice de funcționare a transformatoarelor din centrală. În plus, a fost realizat și un studiu economic detaliat care să motiveze alegerea soluției adoptată (compensare cu elemente pasive de circuit - bobine de reactanță) în detrimentul celor clasice (reglarea unghiului de aprindere al invertoarelor din centrală pentru ca acestea să funcționeze în regim inductiv).
Referințe
(1) S. Ould Amrouche, S. Bouchakour, A. Hadj Arab, K. Abdeladim, F. Cherfa, K. Kerkouche, Reactive power issues in grid connected photovoltaic systems, Int. Conference on Nuclear and Renewable Energy Resources, pp.1-6, October 2014.
(2) .F. Kadir, H. Mupangat, D. Mat Said, Z. Rasin, Reactive power analysis at solar power plant, Jurnal Teknologi 83, 2, pp. 47-55, 2021.
(3) B.P. Singh, S.K. Goyal1, S.A. Siddiqu, Grid connected-photovoltaic system (GC-PVS): issues and challenges, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 594, IOP Publishing, 2019.
(4) L. Jin, X. Gong, Q. Sun, M.o Sha, Reactive power control of grid-connected photovoltaic power generation, Journal of Physics: Conference Series 1754, IOP Publishing, 2021.
(5) Dhaneria, Grid connected PV system with reactive power compensation for the grid, IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT), pp. 1-5, 2020.
(6) P. González, E. Romero, V. M. Miñambres, M.A. Guerrero, E. González, Grid-connected PV plants. power quality and technical requirements, Electric Power Quality and Supply Reliability Conference (PQ), pp. 169-176, 2014.
(7) D. Ibram, V. Gueorgiev, Control of reactive power of a single-phase photovoltaic inverter, Electrical Engineering Faculty Conference (BulEF), pp. 1- 4, 2020.
(8) ***Electrical characteristics of Polycrystalline Silicon Solar panel ET Solar Group ET-P660240 (240 W).
(9) ***Technical specifications PVI 55 TL an PVI 55.0.TL Inverters - Power ONE – Italy.
(10) ***Technical specification of Three-Phase Oil Transformer acc. DIN EN 60076-1 for Rectifier Operation 1600 kVA/ 20/0.32 kV, type: RCU 4234, Schneider Electric
(11) ***Medium voltage cable catalog ICME ECAB SA Romania, cable type 12/20 kV.
(12) D.V. Groșanu, E. Cazacu,L. Petrescu, Power quality and energy efficiency study of a 8 MW photovoltaic power plant, Electric Machines, Materials and Drives - Present and Trends, 17, 1, pp. 97-107, 2021.
(13) E. Cazacu, D.V. Groșanu, L. Petrescu, Reactive power management in a grid-connected photovoltaic power station: a case-study, The Scientific Bulletin of Electrical Engineering Faculty, 21, 2, pp. 53 – 58, 2021.
(14) J. Chang, H. Wang, H. Yang, J. Zhang, J. Huang, The real situation of potential-induced degradation in multicrystalline silicon photovoltaic power plant, IEEE 43rd Photovoltaic Specialists Conference, pp. 1682-1685, 2016.
(15) Y.R. Golive et al., Analysis of field degradation rates observed in all-India survey of photovoltaic module reliability 2018, IEEE Journal of Photovoltaics, 10, 2, pp. 560 – 567, 2020.
(16) S. Guo et al., Investigation of efficiency for PID-affected solar module at nonstandard test conditions, IEEE 44th Photovoltaic Specialist Conference, pp. 1873-1876, 2017.
(17) J. Oh, G.T. Mani, S. Bowden, S. Garner, Application of flexible glass to prevent PID in PV modules, IEEE 42nd Photovoltaic Specialist Conference, pp. 1-4, 2015.
(18) Khaled, H. Aboubakeur, B. Mohamed, A. Nabil, A fast MPPT control technique using PID controller in a photovoltaic system, International Conference on Applied Smart Systems, pp. 1-5, 2018.
(19) ***FDUEG Italy - Reactive power coils 2x50 kVAr/ 3x230 V.
(20) *** Fluke 435 - IEC Class A – Three-Phase Power Quality Analyzer – User Manual, Fluke Corporation, 2010.
(21) ***EN 50160 Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems
(22) ***IEC 61000-4-30/-7/-15 – Power quality measurement methods, testing and measurement techniques
(23) C. Sankaran, Power Quality, New York: CRC Press, 2002.
(24) M.A.S. Masoum, E.Fuchs, Power Quality in Power Systems and Electrical Machines, 2nd Ed. Elsevier Academic Press, 2015.
(25) J.D. Glover, T. Overbye, M.S. Sarma, Power system analysis and design, Cengage Learning, 6th Ed., 2016.
(26) *** Janitza Electronics UMG 604 – Operating manual and technical data, 2018.
(27) L. Zhou, Y. Chao, The research of reactive power control strategy for grid-connected photovoltaic plants, World Congress on Sustainable Technologies, pp. 12-17, 2013.
