Dengan perkembangan pesat tenaga boleh diperbaharui dan teknologi kenderaan elektrik, bidang aplikasi pengecas penyongsang dua arah ( Pengecas Inverter Dwiarah ) sebagai peranti utama yang menyambungkan bekalan kuasa dan beban sentiasa berkembang. Walau bagaimanapun, masalah harmonik yang seterusnya telah muncul secara beransur-ansur, menimbulkan cabaran yang teruk kepada kestabilan sistem kuasa dan kebolehpercayaan peralatan.
Definisi dan Punca Harmonik
Harmonik merujuk kepada bentuk gelombang arus atau voltan dalam sistem kuasa dengan frekuensi yang merupakan gandaan integer bagi frekuensi asas, biasanya 50Hz atau 60Hz. Komponen harmonik termasuk pelbagai frekuensi yang lebih tinggi daripada frekuensi asas, seperti 2 kali (100Hz atau 120Hz), 3 kali (150Hz atau 180Hz), dsb. Penjanaan harmonik berkait rapat dengan ciri kerja beban tak linear dan peranti pensuisan. Dalam proses pengecas penyongsang dua arah menukar DC kepada AC, disebabkan oleh ciri-ciri operasi pensuisannya, harmonik sering diperkenalkan, sekali gus menjejaskan prestasi keseluruhan sistem.
Kesan Harmonik terhadap Peralatan
Peralatan Terlalu Panas: Harmonik boleh menyebabkan haba tambahan di dalam peralatan, terutamanya dalam peralatan seperti transformer dan motor. Peningkatan komponen harmonik akan meningkatkan nilai berkesan arus, menyebabkan peralatan menghasilkan lebih banyak haba daripada biasa semasa operasi, yang bukan sahaja memendekkan hayat perkhidmatan peralatan, tetapi juga boleh menyebabkan bahaya keselamatan.
Peningkatan kehilangan kuasa: Arus tambahan yang disebabkan oleh harmonik akan meningkatkan pemanasan wayar, mengakibatkan penghantaran tenaga tidak berkesan dan kerugian tambahan. Fenomena ini bukan sahaja mengurangkan kecekapan keseluruhan sistem, tetapi juga boleh menyebabkan peningkatan ketara dalam kos elektrik, membawa beban ekonomi kepada perusahaan.
Kegagalan peralatan elektrik: Harmonik tertib tinggi boleh menyebabkan kegagalan peralatan elektrik, terutamanya dalam peralatan utama seperti motor dan transformer. Kehadiran harmonik akan menyebabkan getaran dan bunyi dalam peralatan, meningkatkan kehausan mekanikal, dan boleh menyebabkan kegagalan pramatang peralatan, membawa kos masa henti yang tidak perlu kepada operasi korporat.
Hayat bateri dipendekkan: Dalam pengecas penyongsang dua arah, sistem pengurusan bateri (BMS) perlu mengendalikan harmonik dengan berkesan semasa mengecas dan menyahcas. Jika tahap harmonik terlalu tinggi, proses pengecasan dan nyahcas bateri akan menjadi tidak stabil, yang akan menjejaskan hayat kitaran bateri dan prestasi keseluruhan.
Kesan harmonik pada kualiti kuasa
Herotan bentuk gelombang voltan: Kehadiran harmonik akan menyebabkan herotan bentuk gelombang voltan, yang akan menjejaskan kualiti kuasa. Herotan bentuk gelombang voltan boleh menyebabkan peralatan tidak berfungsi dengan betul, terutamanya untuk peralatan sensitif (seperti komputer, peralatan perubatan, dll.), yang boleh menyebabkan kehilangan data atau kegagalan peralatan.
Herotan Harmonik Jumlah (THD): Kehadiran harmonik akan menyebabkan jumlah indeks herotan harmonik (THD) meningkat. THD adalah parameter penting untuk mengukur herotan voltan atau bentuk gelombang arus. Nilai THD yang terlalu tinggi bukan sahaja akan menjejaskan kualiti kuasa, tetapi juga boleh mengganggu operasi normal peralatan.
Kestabilan grid: Peningkatan harmonik mungkin memberi kesan negatif ke atas kestabilan grid. Harmonik boleh menyebabkan ayunan dalam grid dan mungkin menyebabkan kegagalan grid dan gangguan bekalan elektrik. Dalam kes sambungan grid berskala besar, kesan harmonik amat ketara, yang mungkin mengurangkan keselamatan keseluruhan sistem.
