تصميم مرشح توافقي LCL لمولدات توربينات الرياح ذات التغذية المزدوجة

تتطلب أنظمة طاقة الرياح المتصلة بالشبكة توصيل طاقة نظيفة. يساهم استخدام مرشح التوافقيات الكهربائية من نوع LCL في حل مشكلات ضوضاء التبديل عالية التردد من المصدر، مما يحمي معدات المحطات الفرعية ويضمن الامتثال التام لمعايير شبكات الكهرباء الدولية.

لماذا تُهيمن مرشحات LCL على أنظمة طاقة الرياح؟

مقارنةً بتصاميم L أو LC البسيطة، يحقق تصميم LCL تخفيفًا حادًا للترددات العالية باستخدام مكونات أصغر حجمًا.

توفير المساحة: يقلل انخفاض متطلبات الحث من المساحة المطلوبة داخل غلاف التوربين.

خفض التكلفة: يقلل الوزن الإجمالي المنخفض من الأحمال الهيكلية وتكاليف الشحن.

الامتثال للشبكة: يمنع الالتزام بحدود التوافقيات الصارمة غرامات شركات الكهرباء وفترات التوقف المكلفة.

خمس خطوات لتحديد حجم مرشح LCL

لتنفيذ ترشيح توافقي فعال، اتبع تسلسل التصميم المنظم التالي:

حساب المعاوقة الأساسية: استخدم جهد وقدرة النظام المقننة لضبط المعلمات المرجعية.

تحديد حجم ملف الحث في جانب المحول: قلل تيار التموج إلى نطاق مستهدف يتراوح بين 10% و15%.

اختيار مكثف الترشيح: قلل امتصاص القدرة التفاعلية إلى أقل من 5% من السعة المقدرة.

تحديد ملف الحث في جانب الشبكة: وازن التوهين المتبقي اللازم للحصول على خرج نقي.

إضافة تخميد سلبي: ركّب مقاومة متسلسلة مع المكثف لكبح ذروات الرنين.

التغلب على الرنين وتقلبات الشبكة
يُؤدي استخدام مرشح توافقي مضبوط لتطبيقات المولدات إلى خطر حدوث رنين بين المرشح والشبكة. إذا لم يُعالج هذا الرنين، فإنه يُسبب عدم استقرار النظام وتلف المكونات.

يُؤدي دمج مقاومة تخميد مادية - أو استخدام تخميد برمجي نشط - إلى استقرار النظام. يضمن هذا الإجراء الاحترازي تشغيل مرشح التوافقيات لوحدات المولدات بأمان في ظل ظروف الشبكة الضعيفة وسرعات الرياح المتقلبة.