网格的担忧
网格失效会导致许多平台的中断。
通过Jon Mosterd
丹佛斯驱动器

电网可靠性日益成为行业关注的问题,越来越多的限电和停电凸显了这一点。公用事业电网和电力系统在适应集成小型、间歇性可再生能源发电的同时,面临着日益增长的需求。此外,越来越多的天气事件,如飓风、火灾、极端高温或低温,甚至网络安全问题,都表明需要更多的冗余来更好地支持基础设施。对于泵、风扇、压缩机和各种其他工业设备中的电动BETVICTOR体育官网机,变频驱动器(VFD)有助于提供高效的解决方案。它们可以降低负载,提供新的保护水平,并可以与存储和可再生能源集成,为许多关键系统提供持续运行。

减少停电和停电的影响

电力不足(也称为电压下降或功率下降)在电网薄弱或故障中断时经常发生。这可能是由于邻近设施的大负荷在线造成的,甚至是由于电网脉冲隔离自己时附近的电网故障造成的。对于电动机来说,当输入线路电压下降而电动机中的电流需求上升时,这就提出了问题,因为这个过程仍然有相同的功率需求。这样的事件会造成设备过载或过热的风险。限电还可能导致包括vfd在内的许多系统瘫痪,并关闭设备,对组件施加压力,甚至导致故障。

虽然这些事件通常没有足够长的时间切换到发电机电源,但使用vfd可以从电机中获取动能,使其在线更长时间,可以减少影响。vfd是智能控制器,可以监控电流,防止过载,提供更高的电机保护。有时,它们也被设置为跳闸,以防止泵减速至安全速度以下,或将自己与这种情况隔离开来。BETVICTOR体育官网利用板载智能,可以对它们进行编程,使进程运行时间更长,或者在发生相位丢失时快速断开。总的来说,它们允许用户根据应用程序需求更准确地监控和定义首选响应,并更好地维护系统的状态。

当电网完全故障时,许多系统在等待发电机上线时停止,然后在电网恢复时再次停止。这将在服务中产生两种中断,可能导致生产浪费、系统备份或流中断,可能需要系统刷新才能重新启动。为了缓解这一问题,设施已经探索了短期存储或热电联产基础设施。这些方法通常需要大量资金,因为它们旨在保持所有当前和未来项目的在线,而不是针对关键领域。它们还可能通过引入新的机械式或交流电(AC)到直流电(DC)的功率转换损耗对设备效率产生影响。

vfd的作用

可变频率和电压的vfd是由其内部的直流母线产生的。通常,这是由集成三相交流直流整流器或有时从另一个直流电源。通常这些装置都配有直流终端,允许多种方式引入直流能量作为额外的电源。当考虑到备用电力系统,如基于设施的不间断电源(UPS)、交替交流热电联产或交替三相储能时,这可以减少多个AC- dc -AC电源转换的损失。

在驱动器内部使用直流电源时,用户还可以考虑直接连接其他直流可再生能源或存储源,以避免交流到直流整流器的损耗。这些可能是太阳能、电池或超级或超级电容器。我们还看到变速风、抽水水力、压缩空气或“功率转X”(使用氢等替代清洁燃料的解决方案)来源的使用增加,这些来源也使用vfd来进行速度和功率管理。

他们经常把可变的三相产生的能量转换成直流电源,然后再把它推回交流电网。这种转换和相关的滤波器可能会对系统效率产生负面影响,与直接将直流到VFD为另一个电机供电相比。有源前端(AFEs)和在直流系统中经常发现的新兴DC到DC转换设备基于当今工业采用的标准绝缘栅双极晶体管(IGBT)技术。这种通用硬件平台允许更容易地访问产品,利用现有能力,并提供灵活的解决方案和规模来满足应用程序需求。

投资于效率

不仅在新形式的清洁能源、存储和新形式的能源回收(如从废弃设施中回收气体,然后燃烧发电)方面有大量投资,对现有基础设施的投资也将增加。在投资新的或改造解决方案时,重要的是要考虑减少能源的方法,同时也要找到创造新能源的方法。这也可能意味着重新思考能源在整个系统中的分配和管理方式。一种方法是寻找灵活的直流电网,它可以提高系统效率,并允许多个发电点和电机控制。同样,这些组件通常是使用vfd中使用的相同IGBT硬件设计的,甚至是在同一平台上构建的。

对新想法的投资涵盖了未来技术的大量可能性,但其中许多解决方案都存在一些不确定性和潜在障碍。由于目前市场上的产品数量较少,直流电网带来了与故障电流相关的风险,甚至具有昂贵的安装成本。但随着这些问题的出现,新的解决方案正在各行各业形成。例如,新的基于vfd的技术正在使用igbt进行快速断开,在微秒内清除故障,而传统的保险丝需要几毫秒。这作为一个直流保护,有助于隔离故障和减少对直流母线短路的担忧。此外,随着需求的增加,一些直流组件在市场上变得更加可用和具有成本效益。

投资和激励措施将如何影响能源转型,目前尚不清楚。然而,随着许多能源供应商将重点放在新型发电上,它们正在产生影响。使用vfd作为具有交流或直流电源输入灵活性的智能控制器将允许用户适应不断变化的场景。它们将使在设施中集成替代能源或单独存储变得容易。与正确的合作伙伴协调将确保您选择正确的产品,不仅满足您当前的需求,而且还适应未来的系统。

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