Échantillonnage côté haute tension et atténuation côté basse tension

La préférence du marché pour le modèle de « échantillonnage côté haute tension et atténuation côté basse tension » n'est pas accidentelle. C'est la solution optimale déterminée par une combinaison de facteurs, notamment faisabilité technique, efficacité économique, sécurité et efficacité d'atténuation La logique derrière cela peut être comprise avec une analogie simple :

Un médecin effectue un « test sanguin » (prélèvement) sur « l'artère principale » (côté haute tension) puis effectue une « thérapie ciblée » ou une « médication locale » (atténuation) sur « l'organe » ou le « réseau capillaire » spécifique (côté charge basse tension).

I. Pourquoi l’échantillonnage doit-il être effectué du côté haute tension ?

L'échantillonnage du côté haute tension (généralement le jeu de barres 10 kV ou 35 kV) est essentiel pour obtenir l'image la plus complète et la plus précise de l'état de la qualité de l'énergie du système.

1. Perspective mondiale et « Source de la vérité » :

   • Le jeu de barres haute tension est le cœur et la plaque tournante de tout le réseau de distribution. Tous les problèmes de qualité de l'énergie (harmoniques, puissance réactive, etc.) générés par les charges basse tension en aval (charges non linéaires) finissent par s'accumuler et se répercuter sur le jeu de barres haute tension.

   • L'échantillonnage à ce stade permet de surveiller la somme totale de tous les problèmes de qualité de l'énergie Généré par toutes les charges dans la plage d'alimentation du poste. Ceci fournit la « vérité globale » du système et constitue la seule base d'évaluation de la conformité aux exigences des services publics (par exemple, la norme chinoise « Qualité de l'énergie - Harmoniques dans le réseau public » GB/T 14549-93).

2. Représentativité et stabilité des données :

   • Le côté haute tension présente un niveau de tension plus élevé, une plus grande capacité de court-circuit et une impédance système plus faible, ce qui rend la forme d'onde de tension relativement plus stable et rigide La distorsion de la forme d'onde de tension est plus petite, reflétant plus précisément la véritable distorsion du courant.

   • L'échantillonnage sur un circuit de dérivation spécifique du côté basse tension ne révèle que les problèmes de cette dérivation, sans représenter l'état de l'ensemble du système : c'est comme « l'aveugle et l'éléphant ».

3. Commodité et normalisation de la mise en œuvre technique :

   • Les transformateurs de tension (TT) et les transformateurs de courant (TC) côté haute tension sont des équipements standard. Hautement précis, installés de manière permanente, ils fournissent des points de mesure prêts à l'emploi et fiables pour l'échantillonnage. Il suffit d'installer un analyseur de qualité d'énergie.

   • Toutes les évaluations et tous les règlements avec le réseau en amont sont effectués du côté haute tension, ce qui fait des données échantillonnées ici les plus fiables.

II. Pourquoi l’atténuation est-elle privilégiée du côté basse tension ?

Bien que le problème se manifeste du côté haute tension, sa cause profonde réside dans les charges basse tension. L'atténuation, comme le traitement d'une maladie, nécessite de s'attaquer à la cause profonde de manière rentable.

1. Efficacité économique (le facteur le plus critique) :

   • Coût de l'équipement :Le coût des dispositifs d'atténuation (par exemple, APF, SVG) est directement lié à la niveau de tension dans lesquels ils opèrent et le courant de compensation ils fournissent.

     • Niveau de tension :L'isolation (classe), la complexité de conception et le coût de fabrication des composants d'un APF/SVG basse tension de 400 V par rapport à un APF/SVG haute tension de 10 kV sont très différents. Le coût des équipements haute tension peut être plusieurs fois, voire dix fois plus élevé que celle des équipements basse tension.

     • Rémunération actuelle : Capacité d'atténuation S = √3 * U * I Pour une même capacité de compensation (S), une tension (U) plus élevée nécessite un courant de compensation (I) plus faible. Cela signifie que les dispositifs d'atténuation haute tension nécessitent une capacité de courant plus faible, mais la hausse des coûts due au niveau de tension plus élevé dépasse de loin les économies de coûts réalisées grâce au courant réduit .

   • Coûts d'installation et de maintenance Les équipements basse tension sont plus simples à installer et ne nécessitent pas de plans de coupure de courant stricts ni de personnel hautement qualifié pour les travaux à haute tension. L'entretien et le dépannage quotidiens sont également plus sûrs et plus pratiques.

2. Efficacité et précision de l'atténuation :

   • Principe de localité Il est préférable de compenser les harmoniques et la puissance réactive localement, à proximité de leur source (par les charges), afin d'éviter qu'elles ne circulent dans le réseau et ne provoquent des pertes et une pollution inutiles. C'est un peu comme trier les déchets dans la cuisine au lieu d'attendre qu'ils s'accumulent dans toute la maison avant de les nettoyer.

   • Atténuation ciblée avec précision Côté basse tension, l'atténuation peut cibler des sources d'harmoniques spécifiques (par exemple, un groupe de variateurs de fréquence, un four à arc, une station de charge) pour des résultats immédiats et efficaces. Côté haute tension, l'atténuation est une approche universelle qui ne peut pas traiter spécifiquement les problèmes d'une charge particulière.

3. Sécurité et fiabilité :

   • L'atténuation du côté basse tension permet d'éviter les risques liés à l'exploitation du réseau haute tension. APF / SVG La technologie est très mature et fiable. Même en cas de panne, son impact est limité à la zone basse tension locale et n'entraînera pas de panne totale de l'ensemble du réseau haute tension.

4. Modularité et évolutivité :

   • Les charges des entreprises augmentent constamment. Une stratégie consistant à « atténuer d'abord les principaux problèmes, puis à augmenter la capacité si nécessaire » peut être mise en œuvre côté basse tension par simple ajout de modules. La difficulté et le coût de l'extension d'un système d'atténuation de la haute tension après l'installation initiale sont extrêmement élevés.

III. Résumé : La boucle logique fermée de la stratégie optimale

Ainsi, le choix du marché forme une boucle fermée logique parfaite :

1. [Identifier la nature mondiale du problème] → Exemple sur le côté haute tension pour saisir l’état réel de la qualité de l’énergie de l’ensemble du réseau et définir la nécessité et les objectifs d’atténuation.

2. [Analyser la cause profonde du problème] → Utiliser l’analyse des données pour localiser les charges basse tension qui sont les principales sources des problèmes de qualité de l’énergie.

3. [Résoudre le problème de manière économique et précise] → Sur le côté basse tension , installer des dispositifs d’atténuation plus rentables, plus efficaces et plus sûrs (par exemple, APF) ciblant ces charges sources.

4. [Vérifier l'efficacité des mesures d'atténuation] → Utiliser les données de échantillonnage côté haute tension à nouveau pour vérifier que la qualité de l'énergie de l'ensemble du réseau répond aux normes après atténuation.

Exceptions : quand une atténuation du côté haute tension est-elle nécessaire ?

Bien que « l’atténuation basse tension » soit la règle universelle, il existe des exceptions où une atténuation du côté haute tension (installation de SVG, SVC ou APF haute tension) est nécessaire :

1. Charges extrêmement dispersées Par exemple, dans un grand parc comportant des centaines de petits ateliers, chacun générant une faible quantité d'harmoniques, l'installation d'un filtre antiparasite dans chaque atelier n'est pas rentable ; une atténuation centralisée côté haute tension est plus appropriée.

2. Problèmes de puissance principalement réactive :Si le problème principal est un faible facteur de puissance entraînant des pénalités et que la demande de puissance réactive est énorme, l'installation d'un SVG/SVC haute tension pour une compensation centralisée de la puissance réactive pourrait être la meilleure option.

3. Exigences de stabilité de tension extrêmement élevée :Pour les sites soumis à des charges d'impact instantanées et énormes, comme les aciéries ou les transports ferroviaires, une compensation rapide de la puissance réactive (SVG) directement du côté haute tension est nécessaire pour stabiliser la tension du réseau et éviter les baisses de tension.

4. Contraintes d'espace sévères :S'il n'y a pas d'espace pour installer de nombreux dispositifs d'atténuation de basse tension, le seul choix peut être d'installer un dispositif d'atténuation de haute tension centralisé dans la salle de commutation haute tension.

En conclusion, « Échantillonnage haute tension, atténuation basse tension » est une règle d'or développée par le marché au fil des années de pratique, trouvant le meilleur équilibre entre technologie, coût et efficacité.