电磁干扰与可再生能源微电网

关键的外卖

• 微电网是由可再生能源、储能系统和本地负载组成的配电系统，可以孤岛模式和并网模式运行。

• 射频发射从微电网发射到外部环境，并影响附近的通信设备和无线电接收器。

• 影响风力机区电磁干扰性质和数量的各种因素有风力机的类型、风力机相对于发射机和接收机的位置、转子叶片的特性、接收天线的特性、信号频率、调制方案以及无线电波在当地大气中的传播。

风力涡轮机可以干扰附近的电磁信号

《京都议定书》后，以可再生能源为基础的电力系统迅速取得进展。管理机构出台了能源政策、激励措施和指令，以支持将可再生能源纳入常规电网。由于减少了损耗、提高了效率、提高了配电系统的稳定性等优点，微电网技术得到了迅猛发展。随着可再生能源如光伏阵列和风力涡轮机在电网中的普及，电磁干扰问题开始出现并威胁到系统。电磁干扰在以可再生能源为基础的电力系统中，由于其有可能导致设备故障、组件故障和损失增加，因此备受关注。接下来让我们来看看可再生能源和微电网。

可再生能源和微电网

可再生能源是化石燃料发电系统的替代能源。它们正成为现代电网的一部分。在太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能、生物质能等各种可再生能源中，以太阳能光伏发电为主。全世界太阳能光伏系统的装机容量正呈指数级增长。微电网技术利用太阳能和其他取之不尽的能源，这取决于在特定地理区域的可用性。

微型电网是什么?

微电网是由可再生能源、储能系统和本地负载组成的配电系统，可以孤岛模式和并网模式运行。在微电网技术中，相关组件如功率转换器、控制系统和通信系统的实现是为了平稳运行。微电网是非常复杂的电力系统受电磁干扰影响(EMI)。由于电磁干扰，可能会发生组件故障、设备故障、运行和稳定性的变化、控制故障、通信错误、传导排放物和辐射排放物等影响。让我们仔细看看太阳能微电网中的一些电磁干扰效应。

电磁干扰与可再生能源微电网

电磁干扰在可再生能源综合电力系统中具有不可忽视的作用。射频发射从微电网发射到外部环境，并影响附近的通信设备和无线电接收器。微电网中的系统组件也会受到电磁干扰的影响。可再生能源电力系统是电磁干扰的来源，也是电磁干扰的受害者。

电磁干扰如何影响太阳能光伏微电网?

太阳能光伏微电网由光伏阵列、安装架、逆变器和电面板组成。太阳能电池板产生的直流电力被传输到中央控制器，称为电力调节单元，并从那里供应给负载。在微电网的太阳能发电过程中，电磁干扰以辐射电磁干扰和传导电磁干扰的形式产生。

辐射电磁干扰

光伏模块是通过电线连接光伏电池形成的，这种电线连接使光伏模块的行为像传统的天线。PV模块充当发射天线的角色，向外部环境发射射频噪声。它们还将产生的射频频率信号传输到输出终端，污染电网。光伏组件可以接收来自环境和附近设备的射频噪声，导致太阳能光伏微电网中的转换器过早故障。

EMI进行

太阳能光伏微电网包括高频开关电源电子转换器，将光伏阵列产生的直流电压转换为负载所需的电压形式。开关转换器是电磁辐射的固有来源，谐波通过电缆和电线传播到微电网的其他部分。大多数功率变换器是脉宽调制(PWM)，这种调制技术在产生谐波的频率是开关频率的倍数上是突出的。除电力电子变流器外，连接的非线性负载也是一个问题主要EMI来源可以在太阳能光伏微电网中诱发传导噪声。

除太阳能光伏微电网外，其他可再生能源也容易受到射频干扰。让我们来看看风力涡轮机是如何影响EMI的。

EMI和风力涡轮机

众所周知，风力涡轮机有可能干扰其附近的电磁信号。风力涡轮机影响通信系统、雷达服务、导航系统等。电磁信号接收器或发射机附近的风力涡轮机干扰信号，降低系统性能。各种因素影响着风力机区电磁干扰的性质和数量，如风力机的类型、风力机相对于发射机和接收机的位置、转子叶片的特性、接收天线的特性、信号频率、调制方案、无线电波在当地大气中的传播等。

在风力涡轮机中产生电磁干扰的三个主要元素是塔、转子叶片和发电机。塔式和转子叶片对电磁信号进行阻碍、反射、折射，使传输信号和延迟干扰信号在风力机区共存。发电机中产生的电磁干扰对通信系统的威胁较小，但对风力发电的影响较大。

电磁干扰和可再生能源微电网对电信系统的影响不可避免。在设计微电网附近的通信系统时，微电网的射频发射的影响是不可忽视的，反之亦然。Cadence可以帮助您设计电信系统和微电网，使两者共存的空间。

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