โรงงานอุตสาหกรรมหลายๆ แห่ง ที่มีการติดตั้งโซลาเซลล์เพื่อช่วยลดภาระค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าของโรงงาน มักจะประสบปัญหาคุณภาพไฟฟ้าหรือปัญหาการทำงานของโซลาเซลล์ภายหลังจากที่มีการติดตั้งโซลาเซลล์ โดยปัญหาที่พบส่วนใหญ่นั้นได้แก่

1. ปัญหาการหลุด Synchronous ของโซลาเซลล์กับระบบไฟฟ้าของโรงงาน มักจะพบได้กับโรงงานอุตสาหกรรมที่มีปัญหากระแสฮาร์มอนิกส์สูงจนส่งผลให้รูปคลื่นแรงดันผิดเพี้ยนไปจากรูปคลื่นไซน์ จนอินเวอร์เตอร์ของโซลาเซลล์ไม่สามารถ Sync. กับความถี่ระบบไฟฟ้าได้

2. ปัญหาแรงดันแกว่ง (Voltage Fluctuation) ขณะที่โซลาเซลล์กำลังผลิตไฟฟ้า มักจะพบในโรงงานที่มีการใช้ Cap. Bank สำหรับปรับปรุงค่า PF

3. ปัญหาค่าปรับเพาเวอร์แฟกเตอร์ในใบเรียกเก็บค่าไฟฟ้าภายหลังจากการติดตั้งและใช้งานโซลาเซลล์

ตารางที่ 1 ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าที่พบหลังที่ติดตั้งโซลาเซลล์

ซึ่งปัญหาที่กล่าวมาข้างต้นมักจะเกิดขึ้นกับโรงงานอุตสาหกรรมที่มีปัญหาคุณภาพไฟฟ้าอยู่ก่อนที่จะติดตั้งโซลาเซลล์ เช่น ปัญหากระแสฮาร์มอนิกส์ในระบบไฟฟ้าสูง ปัญหาค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ในระบบต่ำ หรือมีการใช้งานอุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสมกับโหลดในระบบ

อุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับแก้ไขปัญหาและปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าที่พบภายหลังที่มีการติดตั้งโซลาเซลล์ ตามที่แสดงในตารางที่ 1 จะต้องเป็นอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติหรือความสามารถดังต่อไปนี้

• สามารถกำจัดกระแสฮาร์มอนิกส์ได้ เพื่อช่วยลดความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นแรงดัน

• สามารถทำงานตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง PF ที่เกิดขึ้นได้ทัน เพื่อช่วยลดปัญหาแรงดันแกว่งจากการชดเชยกำลังงานรีแอกทีฟไม่ทันต่อความต้องการของระบบ

• ชดเชยกำลังงานรีแอกทีพได้ตามความต้องการของระบบแบบ Linear Compensation เพื่อรักษาค่า PF ให้เข้าใกล้ 1 ตลอดเวลา ลดปัญหาแรงดันแกว่ง และลดความรุนแรงของความผิดเพี้ยนรูปคลื่นแรงดัน

ตารางที่ 2 ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติของอุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพฟ้าประเภทต่าง

จากข้อมูลในตารางที่ 2 ที่แสดงคุณสมบัติของอุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าตามชนิดของอุปกรณ์ที่มีจำหน่ายในปัจจุบัน ซึ่งอุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับการแก้ไขปัญหาคุณภาพไฟฟ้าที่เกิดขึ้นภายหลังจากที่ระบบมีการติดตั้งโซลาเซลล์คืออุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าที่ทำงานบนพื้นฐานของ Inverter ซึ่งได้แก่ Active Filter และ Static var generator (SVG)

ซึ่งอุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าทั้ง 2 ชนิดนั้นมีคุณสมบัติในการกำจัดกระแสฮาร์มอนิกส์และชดเชยกำลังงานรีแอกทีฟที่เกิดขึ้นจากโหลดในโรงงาน และยังสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง PF ที่เกิดขึ้นได้ทันท่วงที และสามารถชดเชยได้แบบ Linear Compensation ทำให้สามารถรักษาค่า PF ให้ใกล้เคียงกับ 1 (ในกรณีที่ออกแบบพิกัดได้เพียงพอต่อความต้องการ) ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาคุณภาพไฟฟ้าที่เกิดขึ้นภายหลังจากติดตั้งโซลาเซลล์ได้

โดยจะมีตัวอย่างที่จะแสดงผลการทำงานของอุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้า Active Filter และ SVG สำหรับแก้ไขปัญหาคุณภาพไฟฟ้าที่เกิดขึ้นภายหลังจากที่ระบบมีการติดตั้งโซลาเซลล์

รูปที่ 1 (a) การกำจัดกระแสฮาร์มอนิกส์ ก่อนและหลังการทำงานของ Active Filter ร่วมกับ SVG

(b) กำลังงานรีแอกทีฟ ก่อนและหลังการทำงานของ Active Filter ร่วมกับ SVG

รูปที่ 2 (a) ความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นแรงดัน (%THDv) ก่อนและหลังการทำงานของ Active Filter ร่วมกับ SVG

(b) ค่า PF ก่อนและหลังการทำงานของ Active Filter ร่วมกับ SVG

รูปที่ 1 จะแสดงผลตรวจวัดคุณภาพไฟฟ้าภายในโรงงานอุตสาหกรรมแห่งหนึ่งที่มีการติดตั้งโซลาเซลล์ โดยจะเป็นผลตรวจวัดเปรียบเทียบก่อนและหลังการทำงานของอุปกรณ์ปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้า Active Filter ที่ทำงานร่วมกันกับ SVG เพื่อกำจัดกระแสฮาร์มอนิกส์และชดเชยกำลังงานรีแอกทีฟ ส่งผลให้ค่าความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นแรงดัน (%THDv) มีค่าลดลง และค่า PF มีค่าใกล้เคียง 1 ตามที่แสดงไว้ในรูปที่ 2

ซึ่งการกำจัดกระแสฮาร์มอนิกส์จะช่วยลดความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นแรงดันช่วยป้องกันปัญหาการหลุด Synchronous ของโซลาเซลล์กับระบบไฟฟ้า ส่วนการชดเชยกำลังงานรีแอกทีฟอย่างรวดเร็วทันตามความต้องการของระบบจะช่วยป้องกันปัญหาแรงดันแกว่ง (Voltage Fluctuation) และค่าปรับ PF ในใบเรียกเก็บค่าไฟฟ้า

บทความโดย บริษัท เพาเวอร์ ควอลิตี้ ทีม จำกัด

สงวนลิขสิทธิ์ ห้ามทำซ้ำ คัดลอก หรือนำไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจากบริษัท ฯ