Moderné a komfortné riešenia pre riadenie účinníku FVE

Existuje niekoľko spôsobov riešenia problematiky účinníka fotovoltických elektrárni s rôznym dopadom na náročnosť, komfort, čas, údržbu, účinnosť a samozrejme aj ekonomiku a preto Vám ponúkame porovnania rôznych spôsobov kompenzácií a zároveň riešenie kompenzácií podľa VONSCH.

Riadenie činného a jalového výkonu je možné zabezpečiť nasledujúcimi spôsobmi:

• priamo použitými invertormi za predpokladu, že to technické riešenie invertorov umožňuje
• aktívnymi kompenzačnými jednotkami
• pasívnymi kompenzačnými jednotkami
• kombináciou aktívnych a pasívnych kompenzačných jednotiek

Riadenie činného a jalového výkonu invertormi

Skutočnosť že invertory VONSCH kompletného typového radu FOTO CONTROL umožňujú priamo riadiť jalový výkon a činný výkon pramení z ich náročnej konštrukcie: sú riešené na základe riadeného usmerňovača, ktorý je neustále „vedený“ sieťou a parametre ako činný alebo jalový prúd a pod. sa objavujú priamo v jeho riadiacich štruktúrach. Niektorí dodávatelia pasívnych kompenzačných zariadení pre FVE v odborných časopisoch vylučujú možnosť, aby účinník bolo možné riadiť priamo invertormi, resp. uvádzajú, že je možné riadiť účinník len za cenu zníženia činného výkonu. Prevádzkovateľov FVE tým nepriamo zavádzajú neznalosťou možností invertorov, alebo....? Prečo to niektoré invertory (napr. VONSCH) dokážu:
Ich výkonová elektronika je dimenzovaná aj pre túto možnosť, preto umožňujú zvýšiť ich výstupný prúd. Táto vlastnosť umožňuje do siete dodávať aj jalový výkon pri plnom činnom výkone, teda invertory umožňujú dodávať nezmenšený činný výkon. Zdanlivý výkon je preto zvýšený o požadovanú hodnotu (pri odladení z cos ϕ = 1 na 0,95 je pri FVE o výkone 1 MW potreba zvýšiť zdanlivý výkon o cca. 50 kVA). Zároveň ich riadiace obvody umožňujú na základe doplnkovej softvérovej výbavy aj uvedené riadenie na požadovaný účinník a umožňujú aj obmedzenie výkonu. Výhody riešenia kompenzácie priamo invertormi:

• Doplnenie riadiacim systémom a prípadným upgrade firmvéru meničov spolu s nastavením a výsledným meraním je cenovo na podstatne nižšej hodnote než je hodnota pasívneho filtra.
• Umožňujú kompenzáciu na 0,95 kapacitných aj pri východiskovej hodnote 0,95 induktívnych a na 0,95 induktívnych aj pri východiskových 0,95 kapacitných.
• Straty pasívnych filtrov sú minimálne 1 %, čo sú pri FVE o výkone 1MW straty 10 kW, na rozdiel od zvýšenia strát invertorov o cca 1, 8 až 2,5 kW pri zdanlivom výkone 1050 kVA, teda účinnosť riešenia kompenzácie s invertormi je vyššia minimálne o 0,75%.
• Pri kompenzácii pasívnymi členmi je nutné osadiť niekoľko rozvádzačov s hmotnosťou až do 3000 kg pri kompletnej kapacitno-induktívnej kompenzácii.
• Pri kompenzácii invertormi nepribudne prakticky žiadne ďalšie zariadenie.
• Invertory umožňujú cos ϕ riadiť kontinuálne, no pasívne len diskrétne, preto pasívne kompenzácie nedokážu dodržovať presne žiadanú hodnotu cos ϕ.
• Invertory s riadením cos ϕ zároveň umožňujú aj obmedzovať výkon FVE, čiže sú pripravené realizovať aj túto možnú úpravu legislatívy prevádzky FVE.

Riadenie činného a jalového výkonu aktívnymi kompenzačnými jednotkami

Pre FVE, ktoré nie sú osadené invertormi s možnosťou regulácie jalového výkonu VONSCH ponúka aktívne kompenzačné jednotky typového radu UNIKOMPENZATOR na báze aktívnych filtrov. V ponuke sú dve výkonové varianty s výstupným prúdmi 80 a 250 A (výkony pri 400 V sieti 55 a 170 kVAr). Väčšie výkony sú riešené paralelnou kombináciou.

• Aktívne kompenzačné jednotky umožňujú cos ϕ riadiť kontinuálne, na rozdiel od pasívnych, ktoré riadia cos ϕ len diskrétne v jednotlivých stupňoch výkonu, preto nedokážu dodržovať presne žiadanú hodnotu
• Výrazne nižšia hmotnosť a tým sú menšie nároky na priestor a je podstatne jednoduchšia manipulácia pri montáži zariadenia. Pri kompenzácii aktívnymi jednotkami je pre výkon FVE 1MW určená kompenzačná jednotka s rozmermi: výška x šírka x hĺbka 2000 x (2 x 1000) x 500 a s hmotnosťou 2 x 300 kg . Pri kompenzácii pasívnymi členmi je nutné osadiť niekoľko rozvádzačov (štandardne 4 ks) s celkovou hmotnosťou až do 3000 kg
• Nevýhodou nasadenia aktívnych kompenzácií je vyššia základná cena aktívnych kompenzačných jednotiek. Nižšie montážne náklady však aj túto nevýhodu z časti eliminujú.

Žiadanú hodnotu cos ϕ a žiadanú hodnotu obmedzenia výkonu je možné pre invertory a aktívne kompenzácie VONSCH zadávať nielen plynulo analógovým signálom, ale aj v diskrétnych krokoch. Vlastná zmena skutočnej hodnoty je vždy vykonaná plynulo s nastaviteľnou časovou rampou, teda neprináša nežiaduce skoky alebo prudké zmeny pre elektrickú sústavu.

Riadenie činného a jalového výkonu kombináciou aktívnych a pasívnych kompenzačných jednotiek

Posledné uvádzané riešenie spája výhody obidvoch riešení. Najväčšia časť jalového výkonu je riešená pasívnym filtrom, aktívny filter zabezpečuje len zvyšný jalový výkon. Dokáže svoj výkon dodávať spojite, preto pracuje „medzi“ jednotlivými stupňami výkonu pasívnej jednotky, čím celý celok pracuje prakticky spojite a dokáže zabezpečiť presnejšie dodržiavanie žiadanej hodnoty. Nevýhodou ostáva veľká hmotnosť kompenzačnej jednotky, výhodou je nižšia cena oproti aktívnej jednotke navrhnutej na celý výkon. Pri návrhu vhodnej kompenzácie je nutné postupovať v každom prípade individuálne, každá FVE je prakticky iná. Ako prvý krok je potrebné previesť merania elektrických parametrov FVE a až na základe výsledkov merania pristúpiť k návrhu vhodnej kompenzácie. Pri návrhu a výbere medzi aktívnou a pasívnou jednotkou je vhodné zobrať do úvahy všetky okolnosti: nielen cenu, ale aj dopravu, priestor pre umiestnenie, montážne náklady, technické parametre, a podobne. Pri návrhu vhodných kompenzácií je nutné z hľadiska nezníženia maximálneho činného výkonu FVE preveriť aj prevodový transformátor, či umožní preniesť zvýšený zdanlivý výkon, pretože zvýšenie zdanlivého prúdu znamená zvýšenie strát v transformátore a tým aj zvýšenie jeho oteplenia.

Viac informácií Vám ochotne poskytnú naši obchodníci.