随着农业现代化进程加速,智能农机在生产中的应用愈发广泛,其动力来源逐步向电动化转变。玉门市石油管理局监控及门禁系统所属的智能农机生产基地,为满足新型电动农机的充电需求,开展了充电桩项目建设。但大功率充电设备的接入,给电网兼容性带来挑战,项目团队通过一系列创新举措,成功解决这一难题。
一、项目背景
1. 农业电动化趋势:为提升农业生产效率与降低污染,智能农机的电动化成为行业发展方向。生产基地内,新型电动农机数量不断增加,急需配套充电桩设施来保障其正常运行。
2. 大功率充电需求:智能农机工作强度大、续航要求高,需配备大功率充电桩,以实现快速充电。然而,大功率设备接入电网易引发电压波动、谐波干扰等兼容性问题,影响电网稳定与其他设备正常运转。
二、兼容性难题分析
1. 电压波动:大功率充电桩在充电过程中,电流瞬间变化大,会导致电网电压出现波动。若电压波动超出允许范围,不仅影响智能农机的充电效果,还可能损坏基地内其他对电压敏感的设备,如监控及门禁系统中的精密电子元件。
2. 谐波干扰:充电桩的电力电子设备在工作时会产生谐波电流,注入电网后,会与电网中的电感、电容形成谐振,干扰电网正常运行,降低电能质量,甚至引发继电保护装置误动作。
三、兼容性解决方案
1 电压调节措施
1) 安装动态无功补偿装置:在电网与充电桩之间安装动态无功补偿装置(SVG),实时监测电网电压和无功功率。当检测到电压波动时,SVG 迅速调节无功功率输出,稳定电网电压。例如,在充电高峰时段,SVG 自动增加容性无功输出,提升电网电压,保障充电设备正常工作。
2) 采用智能调压设备:引入智能调压变压器,根据电网负载变化自动调整输出电压。其具备高精度的电压调节能力,可将电压波动控制在极小范围内,确保智能农机生产基地内的电压稳定,为充电桩及其他设备提供可靠电力。
2 谐波治理方案
1) 使用谐波滤波器:针对充电桩产生的谐波电流,安装有源电力滤波器(APF)和无源电力滤波器(PPF)。APF 可实时检测并补偿谐波电流,PPF 则用于滤除特定频率的谐波。二者协同工作,有效降低谐波含量,提高电能质量。
2) 优化充电桩控制策略:对充电桩的充电控制算法进行优化,采用软启动技术,减少充电瞬间的电流冲击。同时,调整充电过程中的功率因数,降低谐波产生量,从源头上减轻对电网的干扰。
四、项目实施过程
1. 设备选型与采购:依据兼容性解决方案,精心挑选符合要求的动态无功补偿装置、智能调压设备、谐波滤波器等。对供应商进行严格筛选,确保设备质量可靠、性能稳定。
2. 系统安装与调试:施工团队按照设计方案,有序进行设备安装。先安装充电桩,再连接各类电压调节与谐波治理设备。安装完成后,进行全面调试,包括设备参数设置、通信连接测试等。通过模拟不同充电场景,验证系统的兼容性和稳定性。
3. 运行监测与优化:项目投入运行后,建立实时监测系统,对电网电压、电流、谐波等参数进行 24 小时监测。根据监测数据,及时调整设备参数,优化系统运行状态,保障充电桩与电网长期稳定兼容。
五、项目成果
1. 稳定运行保障:经过项目实施,大功率充电桩与电网实现良好兼容,电压波动和谐波干扰得到有效控制。智能农机充电过程稳定,未对基地内其他设备产生不良影响,保障了生产基地的正常运转。
2. 技术示范作用:该项目为农业生产领域解决大功率充电设备与电网兼容性问题提供了成功范例,推动了农业电动化进程中电力配套设施的完善与发展。
通过解决大功率设备与电网的兼容性难题,玉门市石油管理局监控及门禁系统所属智能农机生产基地的充电桩项目得以顺利运行,为农业现代化发展注入新动力。