در سیستم های برق مدرن، حفظ ثبات ولتاژ و کیفیت قدرت یک چالش ثابت است.همانطور که شبکه ها برای تطبیق منابع انرژی تجدید پذیر، افزایش مسافت انتقال و پشتیبانی از بارهای صنعتی پیچیده تر، نیاز به جبران سریع و دقیق قدرت واکنش پذیر، و سیستم پیکربندی برق ثابت (COM) یک سیستم انتقال انعطاف پذیر مبتنی بر برق (FSACT) است که اصول اطمینان کامل از سرعت و یا دقیق برای طراحی پایدار برای اطمینان از سیستم های برق، و سیستم های برق، سیستم انتقال برق، و یا مطمئن است.

STATCOM چیست؟

یک STATCOM یک ژنراتور ثابت است که می تواند قدرت واکنشی را به یک سیستم قدرت AC تزریق یا جذب کند. از یک منبع ولتاژ ولتاژ ولتاژ ولتاژ (VSC) برای تولید یک ولتاژ سه فاز در فرکانس بنیادی استفاده می کند، با کنترل اندازه و فاز این ولتاژ خروجی نسبت به ولتاژ خط انتقال، COMSTAT می تواند قدرت واکنشی را با اجزای اصلی شبکه مبادله کند (کنترل مستقیم) و یا اتصال مستقیم به عنوان یک اتصال دهنده انرژی، به عنوان یک خازن و یا ولتاژ مداوم.

اصول عملیاتی یک STAT

در این میان، دو بار به صورت مستقیم به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر عمل می کنند.

قابلیت قدرت فعال و محدوده عملیاتی

توانایی قدرت واکنشی STATCOM به طور عمده مستقل از سطح ولتاژ سیستم است - یک مزیت متمایز نسبت به SVCs، که خروجی آن به طور چهار برابر با ولتاژ کاهش می یابد، این بدان معنی است که در طی ولتاژ شدید، یک STAT هنوز هم می تواند جریان نزدیک به اندازه ضعیف را ارائه دهد، ارائه پشتیبانی انتقادی برای جلوگیری از سقوط ولتاژ. دامنه عملیاتی به طور معمول یک ویژگی V-I است که با رتبه بندی فعلی تعریف شده است.

توابع کلیدی STATCOM در سیستم های قدرت

مقررات ولتاژ

تابع اصلی یک STATCOM حفظ ولتاژ در نقطه مرجع مشخص در داخل شبکه است.با تزریق یا جذب قدرت واکنشی در زمان واقعی، انحراف ولتاژ ناشی از تغییرات بار، تغییر خط یا نوسانات نسل را خنثی می کند. مهندسان اغلب STATCOM را در گره های ضعیف در شبکه نصب می کنند که ولتاژ به ویژه حساس به جریان جریان جریان جریان جریان است.

اصلاح قدرت

در شبکه های صنعتی و توزیع، عامل قدرت ضعیف منجر به افزایش تلفات خط و کاهش ظرفیت سیستم می شود. A STATCOM می تواند به طور پویا عامل قدرت را با تامین قدرت واکنش پذیر ضروری اصلاح کند، اطمینان حاصل کند که شبکه نزدیک به فاکتور قدرت وحدت بدون توجه به تغییرات بار عمل می کند.

پشتیبانی قدرت واکنشی پویا و ثبات ترانس

در طول خطاهای و اختلالات گذرا، یک STATCOM در عرض یک بخش از چرخه برای ارائه پشتیبانی از قدرت واکنشی پاسخ می دهد.این پاسخ سریع به حفظ همگام سازی بین ژنراتورها و نوسانات قدرت کاهش می دهد.با افزایش ثبات ترانس، STATs اجازه می دهد خطوط انتقال نزدیک تر به محدوده حرارتی خود، افزایش ظرفیت قابل استفاده بدون زیرساخت های جدید.

کاهش ولتاژ Flicker و Fluctuations

بارهای متقابل مانند کوره های قوس، تجهیزات جوشکاری یا مزارع بادی باعث تغییرات ولتاژ سریع شناخته شده به عنوان فلشر می شوند. COMSTATs با الگوریتم های کنترل مناسب می توانند این نوسانات را با تامین یا جذب قدرت واکنشی در پهنای باند بالا، ارائه یک منبع ولتاژ پایدار به تجهیزات حساس و بهبود کیفیت قدرت برای کاربران نهایی هموار کنند.

فیلتر هماهنگ (وقتی مجهز شده)

STATCOM های مدرن را می توان با قابلیت های فیلترینگ فعال برای کاهش تحریف هارمونیک در شبکه طراحی کرد.با تزریق جریان های جبران کننده در فرکانس های هارمونیک، آنها کیفیت کلی قدرت را بهبود می بخشند - یک ویژگی ارزشمند در سیستم هایی با بارهای غیر خطی قابل توجه.

مزایای جبران خسارت های داوطلبانه

در مقایسه با راه حل های سنتی مانند کوره های همزمان و راکتورهای کنترل شده توسط تیراژ (SVCs)، STATCOM ها مزایای کلیدی متعددی را ارائه می دهند:

  • پاسخ فاجعه: پاسخ زیر چرخه عملکرد برتر گذرا و پویا را قادر می سازد.
  • چاپ پایین تر: ساخت و ساز Solid-state اجازه می دهد تا طرح های جمع آوری و ماژولار مناسب برای ایستگاه های فضایی آموزش دیده.
  • بهره وری بالا: زیان های پایین تر به دلیل کاهش استفاده از اجزای منفعل و بهبود تغییر نیمه هادی.
  • محدوده عملیاتی (FLT 1) خروجی کامل واکنش پذیر را حتی در سطوح کاهش ولتاژ حفظ می کند.
  • [[۱] [۱۰] قابلیت اطمینان بهتر: [۱۰] [۱۰] هیچ بخش متحرک و تعمیر و نگهداری در مقایسه با فشرده سازی های ناهمزمان را کاهش نمی دهد.
  • ] کنترل قابل تنظیم: می تواند به طور مستقل کنترل قدرت فعال و واکنشی را در ترکیب با ذخیره سازی انرژی (به عنوان مثال باتری) کنترل کند.

برنامه های STATCOM در سیستم های قدرت مدرن

ادغام انرژی های تجدید پذیر

باد و مزارع خورشیدی به طور فزاینده ای برای پاسخگویی به کدهای شبکه ای که پشتیبانی قدرت واکنشی را در طول اختلالات ولتاژ انجام می دهند، مورد نیاز است. STATCOMs نصب شده در نقطه اتصال مشترک (PCC) اطمینان حاصل می کند که این گیاهان تجدید پذیر می توانند بدون قطع برق از طریق خطا عبور کنند و آنها نوسانات ولتاژ ناشی از نسل متغیر را تثبیت می کنند، این امر به ویژه در مزارع متصل به باد دریایی از طریق کابل های طولانی زیردریایی بسیار مهم است.

پشتیبانی سیستم

خدمات رفاهی از STATCOM برای افزایش توانایی انتقال قدرت از راهروهای انتقال موجود استفاده می کند.با ارائه پشتیبانی ولتاژ پویا در اواسط خطوط طولانی، آنها محدودیت ثبات پایدار را افزایش می دهند و اجازه می دهند بار پذیری بالاتر نیز نوسانات متقابل-منطقه ای را کاهش دهد که تبادل قدرت بین مناطق ناهمزمان بزرگ را محدود می کند.

سیستم های برق صنعتی

صنایع سنگین مانند کارخانه های فولاد، عملیات معدن و گیاهان شیمیایی اغلب دارای تقاضای قدرت واکنش پذیری بزرگ و شدید هستند.یک STATCOM اختصاصی می تواند ولتاژ را در تحمل های تنگ حفظ کند، بهبود بهره وری فرآیند و حفاظت از تجهیزات، در برخی از تاسیسات، ماژول های متعدد COM برای رسیدن به رتبه بندی مورد نیاز ترکیب شده است.

شبکه های توزیع

در شبکه های توزیع با نفوذ بالا از منابع انرژی توزیع شده (DERs)، مقررات ولتاژ به دلیل جریان های قدرت دو جهت به چالش می کشد.واحدهای Compact STATCOM، گاهی اوقات به اینورتر های هوشمند متصل می شوند، به حفظ پروفایل های ولتاژ در محدوده های قانونی و کاهش نیاز به تغییر در بار در ترانسفورماتورها کمک می کند.

ایستگاه های HVDC Converter

STATCOMs به طور فزاینده ای در هر دو انتهای HVDC برای تامین قدرت واکنشی در طول عمل مبدل و پشتیبانی از سیستم AC در طول زمان اتصال استفاده می شود.

ملاحظات فنی برای مهندسان

Sizing و Location

اندازه گیری مناسب از یک STATCOM نیاز به جریان زمان دقیق و مطالعات پویا دارد. مهندسان باید محدوده قدرت واکنشی مورد نیاز، زمان پاسخ و مشخصات ولتاژ عملیاتی را تعیین کنند.موقعیت بستگی به ضعیف ترین اتوبوس یا نقطه بزرگترین کمبود قدرت واکنشی دارد؛ اغلب قرار دادن بهینه در یک نقطه میانی در یک خط انتقال طولانی یا در یک مرکز بارگذاری است.

سیستم کنترل طراحی سیستم

سیستم کنترل یک STATCOM یک آبشار چند سطحی است: حلقه های بیرونی تنظیم ولتاژ AC یا قدرت واکنشی، حلقه های داخلی کنترل جریان، و PWM تولید سیگنال های تغییر. مهندسان باید کنترل کننده های PI را تنظیم کنند یا تکنیک های پیشرفته (به عنوان مثال، کنترل پیش بینی مدل) را برای تعادل سرعت و ثبات مناسب با سایر دستگاه های FACTS و سیستم های حفاظت ضروری است.

هماهنگ کننده ها و فیلترینگ ها

اگرچه مبدل های چند سطحی مدرن ولتاژهای نزدیک به تخمدان تولید می کنند، برخی از محتوای هارمونیک باقی می ماند. مهندسان ممکن است نیاز به نصب فیلترهای منفعل داشته باشند یا به قابلیت فیلترینگ فعال STATCOM برای پاسخگویی به محدودیت های آسیب پذیری IEEE 519 تکیه کنند.

حفاظت و رد شدن

ماژول های STATCOM نیاز به حفاظت قوی در برابر استرس های بیش از حد، بیش از حد و حرارتی دارند. Redundancy اغلب در سطح ماژول برق ساخته شده است؛ برای برنامه های در دسترس بودن بالا، پیکربندی N+1 اجازه می دهد تا عملیات مداوم پس از یک شکست ماژول واحد ادامه یابد.

روندهای آینده در تکنولوژی STATCOM

پیشرفت در نیمه هادی های باند گسترده (SiC و GaN) امکان پذیر است فرکانس های سوئیچ بالاتر و ضررهای پایین تر، منجر به طرح های STATCOM فشرده تر، مبدل های چند سطحی (MMC) تبدیل به توپولوژی غالب برای بالا قدرت بالا STATs، ارائه مقیاس پذیری، خطا و تحریف کم آسیب شناختی پیش بینی شده است، شبکه سازی شبکه های اجتماعی بدون اینکه بتواند یک منبع پشتیبانی خارجی را توسعه دهد و بدون اینکه دارای یک جزیره کوچک باشد.

نتیجه گیری

برای مهندسانی که در سراسر نسل، انتقال، توزیع و بخش های صنعتی کار می کنند، درک عمیق از STATs دیگر اختیاری نیست - این یک صلاحیت اصلی در طراحی سیستم قدرت مدرن است. این دستگاه ها به افزایش تقاضا برای پشتیبانی قدرت واکنش پذیر پویا، تنظیم ولتاژ و بهبود کیفیت قدرت می پردازد، زیرا شبکه همچنان به استفاده از ادغام تجدید پذیر و پیچیدگی بالاتر، STATCOMs ابزار حیاتی برای اطمینان از قابلیت های سریع و سریع تر از قابلیت های کنترل و با استفاده از قابلیت های الکتریکی پیشرفته تر، و قابلیت های پیشرفته تر از قابلیت های پیشرفته تر از قابلیت های برق، و قابلیت های پیشرفته تر، و قابلیت های کنترل قابلیت های پیشرفته تر، می تواند ادامه دهد.

[[ویرایش] [[[ویرایش] [[ویرایش] [[ویرایش]] [[[ویرایش]]] وikipedia [F] [F7 ] [2 ] [2 ] [2 ] [ [ [2 ] [ [ [2 ] [ [ [2 ] [2 ] [ [ [ [ ] [ ] [ ] [ ] [ [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ [ [ ] [ ] [ [ [ ] [ ] [ ] [ [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ [ [ [ [ ] [ ] [ ] [ ] [ [ [ [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ [ [ [ [ [ ] [ ] [ [ [ [ [ [ [ [ [ [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [