Avec le développement rapide des énergies renouvelables et de la technologie des véhicules électriques, le domaine d'application du chargeur onduleur bidirectionnel ( Chargeur inverseur bidirectionnel ) en tant que dispositif clé reliant l'alimentation et la charge, est en constante expansion. Cependant, le problème harmonique qui en a résulté est progressivement apparu, posant de sérieux défis à la stabilité du système électrique et à la fiabilité des équipements.
Définition et cause des harmoniques
Les harmoniques font référence aux formes d'onde de courant ou de tension dans le système électrique avec des fréquences qui sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale, généralement 50 Hz ou 60 Hz. Les composants harmoniques comprennent diverses fréquences supérieures à la fréquence fondamentale, telles que 2 fois (100 Hz ou 120 Hz), 3 fois (150 Hz ou 180 Hz), etc. La génération d'harmoniques est étroitement liée aux caractéristiques de fonctionnement des charges non linéaires et des dispositifs de commutation. Lors du processus de conversion du chargeur onduleur bidirectionnel DC en AC, en raison des caractéristiques de son fonctionnement de commutation, des harmoniques sont souvent introduites, affectant ainsi les performances globales du système.
Impact des harmoniques sur l'équipement
Surchauffe de l'équipement : les harmoniques peuvent provoquer une chaleur supplémentaire à l'intérieur de l'équipement, en particulier dans les équipements tels que les transformateurs et les moteurs. L'augmentation des composantes harmoniques augmentera la valeur efficace du courant, ce qui amènera l'équipement à générer plus de chaleur que la normale pendant le fonctionnement, ce qui non seulement raccourcira la durée de vie de l'équipement, mais pourra également entraîner des risques pour la sécurité.
Augmentation de la perte de puissance : le courant supplémentaire provoqué par les harmoniques augmentera l'échauffement du fil, ce qui entraînera une transmission d'énergie inefficace et des pertes supplémentaires. Ce phénomène réduit non seulement l'efficacité globale du système, mais peut également entraîner une augmentation significative des coûts de l'électricité, alourdissant ainsi le fardeau économique des entreprises.
Panne d'équipement électrique : les harmoniques d'ordre élevé peuvent provoquer des pannes d'équipement électrique, en particulier dans les équipements clés tels que les moteurs et les transformateurs. La présence d'harmoniques provoquera des vibrations et du bruit dans l'équipement, augmentera l'usure mécanique et pourra provoquer une défaillance prématurée de l'équipement, entraînant des coûts d'arrêt inutiles pour les opérations de l'entreprise.
Durée de vie de la batterie raccourcie : dans les chargeurs à onduleur bidirectionnel, le système de gestion de la batterie (BMS) doit gérer efficacement les harmoniques pendant la charge et la décharge. Si le niveau d'harmoniques est trop élevé, le processus de charge et de décharge de la batterie deviendra instable, ce qui affectera la durée de vie et les performances globales de la batterie.
Impact des harmoniques sur la qualité de l'énergie
Distorsion de la forme d'onde de tension : La présence d'harmoniques entraînera une distorsion de la forme d'onde de tension, ce qui affectera la qualité de l'énergie. La distorsion de la forme d'onde de tension peut empêcher l'équipement de fonctionner correctement, en particulier pour les équipements sensibles (tels que les ordinateurs, les équipements médicaux, etc.), ce qui peut entraîner une perte de données ou une panne de l'équipement.
Distorsion harmonique totale (THD) : La présence d'harmoniques entraînera une augmentation de l'indice de distorsion harmonique totale (THD). Le THD est un paramètre important pour mesurer la distorsion des formes d’onde de tension ou de courant. Des valeurs THD trop élevées affecteront non seulement la qualité de l'alimentation, mais pourront également interférer avec le fonctionnement normal de l'équipement.
Stabilité du réseau : L’augmentation des harmoniques peut avoir un impact négatif sur la stabilité du réseau. Les harmoniques peuvent provoquer des oscillations dans le réseau et même provoquer des pannes de réseau et des pannes de courant. Dans le cas d'un raccordement au réseau à grande échelle, l'impact des harmoniques est particulièrement évident, ce qui peut réduire la sécurité globale du système.
