درک سازگاری های استاتیک VAR (SVCs)

دستگاه های انتقال انعطاف پذیر VAR (SVCs) سیستم انتقال AC انعطاف پذیر (FACTS) هستند که پشتیبانی قدرت واکنشی پویا را به شبکه های برق ارائه می دهند، آنها شامل ترکیبی از سوئیچ های الکتریکی قدرت هستند - به طور معمول تیررس شما - و اجزای غیرفعال مانند راکتورها و خازن ها، رایج ترین پیکربندی ها شامل Reacttor کنترل شده (TCR)، ولتاژ اتصال سریع و یا محدودیت های اتصال را کاهش می دهد.

چالش های دور مکان

نصب SVCs در مناطق دور افتاده مجموعه ای از چالش های مهندسی را معرفی می کند که خواستار یک رویکرد اساسا متفاوت برای کنترل سیستم است. دسترسی محدود به شبکه برق عمومی AC به این معنی است که سیستم کنترل باید قدرت خود را تامین کند، اغلب از مسیرهای ذخیره سازی فیزیکی و زیرساخت های ارتباطات، مسدود کننده و دستورات امنیتی خودکار بر لینک های ماهواره، شبکه های سلولی، یا شبکه های گسترده زیست محیطی (با استفاده از آلودگی شدید)، همه چیز قابل کنترل آلودگی های زیست محیطی سخت و ضعیف است.

بررسی های کلیدی برای عملیات خودکار

تأمین برق و برداشت انرژی

سیستم کنترل باید به طور مداوم حتی در طول خاموشی شبکه عمل کند.یک منبع برق هیبریدی که پانل های فتوولتائیک خورشیدی، توربین های بادی کوچک و یک بانک باتری را با اندازه حداقل 72 ساعت استقلال به کار می برد، ردیابی حداکثر قدرت نقطه قدرت (MPPT) شارژ انرژی، در حالی که سیستم های مدیریت باتری (BMS) از طریق شارژ دما و خرابی دولتی برای کنترل های برق دوگانه (به عنوان یک منبع تغذیه) پشتیبانی می کنند.

زیرساخت ارتباطات

ارتباطات قابل اعتماد برای نظارت از راه دور، به روز رسانی های سیستم عامل و اپراتور لغو. LTE/4G مودم های سلولی اولین انتخاب هستند که پوشش وجود دارد، اما بسیاری از سایت های دور از راه دور نیاز به لینک های ماهواره ای (به عنوان مثال، Iridium یا Starlink) به عنوان مسیرهای اتصال اولیه یا پشتیبان TCP 60، یک لینک تله بی نظیر مبتنی بر LoRa می تواند شاخص های وضعیت کلیدی را انتقال دهد.

دانلود بازی Redundancy and Fault Tolerance

عملیات خودکار نیاز به سطح بالایی از تحمل خطا دارد.کنترل کننده (PLC یا MPEG) باید در یک جفت با شکست اتوماتیک پیکربندی شود. Watchdog تایمر و روال های بررسی سلامت، نرم افزار را شناسایی می کنند و باعث تنظیم مجدد سخت یا سوئیچ سنسور های انتقادی (تبدیل کننده های ولتاژ، ترانسفورماتور فعلی) باید تکرار شوند و کنترل کننده باید تجزیه و تحلیل و تحلیل و انتقال مجدد برق (همه کانال های ارتباطی اجباری) را با استفاده از طریق همه موارد ارتباط محدود کند.

حفاظت از محیط زیست

مخازن برای سیستم های کنترل از راه دور SVC باید با حفاظت از مهاجم بالا (IP65 یا NEMA 4X، گاهی اوقات IP66 برای محیط های گرد و غبار) خنک کننده فعال (به عنوان مثال، خنک کننده های حرارتی) یا سینک حرارتی منفعل و تخریب برای دمای محیط بالا مورد نیاز است.در آب و هوای سرد، بخاری ها و ترموستات جلوگیری از تراکم و مسدود کردن باتری، باید مقاومت در برابر تمام سیستم های سیگنال های تهویه مطبوع (آب و برق) را کنترل کنند.

امنیت سایبری

دارایی های از راه دور در برابر حملات فیزیکی و سایبری آسیب پذیر هستند.سیستم کنترل باید تأییدیه مبتنی بر نقش را برای تمام دسترسی از راه دور اجرا کند، ارتباطات با TLS 1.2 یا بالاتر را رمزگذاری کند و یک زنجیره بوت امن برای جلوگیری از دستکاری سیستم عامل را حفظ کند.یک شبکه خصوصی مجازی (VPN) یا اختصاصی APN بیش از 62 شبکه های تلفن همراه، SVC را از پچ های امنیتی منظم اینترنت عمومی جدا می کند و یک محفظه امن با استفاده از دستورالعمل های خطر بیشتر مانند استاندارد های IEC-N.

Core Hardware

سیستم کنترل خودکار ادغام چندین ماژول سخت افزاری. سنسورها شامل ترانسفورماتورهای بالقوه (PTs) و ترانسفورماتورهای فعلی (CTs) برای ولتاژ و اندازه گیری فعلی، به علاوه دما، رطوبت و سنسورهای ارتعاش برای نظارت بر تجهیزات بهداشتی، واحد پردازش مرکزی معمولا یک کنترل کننده منطقی برنامه ریزی شده (PLC) یا یک واحد ترمینال از راه دور ناهموار (RTU) قادر به کنترل حلقه واقعی، در نهایت سیستم های اتصال کوتاه مدت سیستم های خاموش سازی سیستم های برق، سیستم های خاموش سازی خاموش کننده (Dot خاموش کننده) است.

الگوریتم های کنترل و اتوماسیون

هسته سیستم مستقل الگوریتم کنترل است که خروجی قدرت واکنشی SVC را تعیین می کند.یک رویکرد کلاسیک یک کنترل کننده متناسب (PI) است که ولتاژ را در نقطه اتصال زاویه مشترک (PCC) تنظیم می کند، حلقه های تزریق برای سیستم خاص تنظیم می شوند، که می تواند با تغییر پیش بینی شده با رویدادهای پیشرفته تر متفاوت باشد، از یک تکنیک های سازگار با استفاده از یک مدل کنترل نوروتیک استفاده می کنند (کنترل کننده زمان پیش بینی شده در سیستم پیش بینی شده).

منطق اتوماسیون همچنین روش های راه اندازی و خاموش کردن قدرت را پس از یک خاموشی پوشش می دهد، کنترل کننده باید تأیید کند که عرضه AC قبل از اتصال SVC پایدار است. باید یک تست خود از تمام اجزای، از جمله تست های مسدود کننده تیراژ، در طول عملیات عادی، مانیتورهای کنترل کننده به طور مداوم برای شرایط غیر طبیعی مانند Overvoltage، زیرvoltage، flicker، یا Disonic انجام دهد - یا هشدارهای اتصال را حذف می کند.

به روز رسانی های عامل در هوا (FOTA) برای تکامل منطق کنترل بدون بازدید از سایت ضروری است.سیستم باید از به روز رسانی های بخش شده با بررسی های یکپارچگی و قابلیت رول پشتیبانی کند.کنترل نسخه و امضای رمزنگاری تصاویر سیستم عامل مانع از تغییرات غیر مجاز می شود.

مزایای یک سیستم کنترل خودکار

استقرار یک سیستم کنترل خودکار برای SVCs از راه دور مزایای عملیاتی و مالی قابل توجهی را به دست می آورد.کاهش نیاز به پرسنل در محل کاهش هزینه های سفر و خطرات ایمنی، به ویژه در مناطق خطرناک یا سیاسی ناپایدار پاسخ خودکار به اختلالات شبکه - اغلب در کمتر از یک چرخه عمر - ثبات ولتاژ و جلوگیری از قطع شدن کاتتر از زمان تجزیه و تحلیل دقیق تر سیستم های کنترل سیستم عامل خود را.

نتیجه گیری

طراحی یک سیستم کنترل مستقل برای هماهنگ کننده های VAR در مکان های دور نیاز به ادغام جامع از سخت افزار قوی، تامین برق انعطاف پذیر، ارتباطات قابل اعتماد و الگوریتم های کنترل هوشمند است. مهندسان باید به شدت محیط زیست، نقاط سیاه ارتباطی، تهدیدات امنیت سایبری و نیاز به خود تشخیص خود، در حالی که حفظ عملکرد زمان واقعی در محاسبات لبه، انرژی کم، و ارتباطات ماهواره ای به طور مداوم گسترش سیستم های پشتیبانی از راه دور، به عنوان جلوگیری از دسترسی به مناطق امن تر از امنیت دیجیتال، به عنوان قابلیت های پشتیبانی از راه دور از امنیت دیجیتال، به عنوان قابلیت های کنترل از دسترس، به سیستم های پشتیبانی از راه دور، ادامه می دهد.

برای مطالعه بیشتر، به استاندارد IEEE برای خازن های Shunt اشاره کنید (IEEE Std 18 2012 ، یک راهنمای جامع در برنامه های SVC از گروه کاری CIGRÉ (CIGRÉ] فنی Brochure 144 )، و یک مقاله در مورد کنترل ضعیف SVC در تحویل شبکه (F4:4)