چالش در حال رشد تقاضاهای ناگهانی Spikes

سیستم های قدرت مدرن با فشار مداوم برای حفظ ولتاژ پایدار و فرکانس علی رغم الگوهای بار به طور فزاینده ای فرار می کنند - افزایش تقاضا سریع - که توسط حوادث مانند آب و هوای شدید، راه اندازی های صنعتی یا افزایش شارژ وسایل نقلیه الکتریکی - می تواند شبکه ها را به لبه بی ثباتی سوق دهد بدون جبران سریع، ولتاژ، ساکسی، سوکر و حتی خاموشی های گسترده به احتمال زیاد وارناک (تکنولوژی) جلوگیری از شکست های ایمنی ثابت شده است، به عنوان جلوگیری از شکست های سیستم های سیستم های سیستم های پشتیبانی ثابت شده است.

آشنایی با Vercomplete

یک سیستم برق الکتریکی متصل به قدرت است که قدرت واکنش پذیر را در تقاضا تامین می کند یا جذب می کند، اجزای اصلی آن شامل راکتورهای کنترل شده توسط توریستور (TCRs)، خازن های سوئیچ شده توسط خازن (TSCs)، و اغلب فیلترهای هارمونیک است.

SVC های مدرن معمولا در گره های کلیدی در شبکه های انتقال ولتاژ بالا یا در بارهای صنعتی بزرگ نصب می شوند.آنها به طور خودکار از طریق یک تنظیم کننده ولتاژ حلقه بسته عمل می کنند، پاسخ به اندازه گیری ولتاژ اتوبوس و جریان است. سیستم کنترل ولتاژ اندازه گیری را با یک مرجع تنظیم می کند و ترکیب TCR / TSC را تنظیم می کند تا خطا را به حداقل برساند، اغلب در طول یک چرخه پاسخ کامل به دو فرکانس بنیادی (۶۰) دسترسی دارد.

اجزای کلیدی SVC

  • Reactor کنترل شده توسط TCR: واکنش های انحرافی را با کنترل مرحله ای از تیررسها فراهم می کند.
  • Thyristor-Switched خازن (TSC): بانک های خازن را در مراحل گسسته برای عرضه قدرت واکنش پذیر، سوئیچ سریع از سایش مکانیکی اجتناب می کند.
  • ] Harmonic Filter: فیلترهای LC Passive باعث کاهش آسیب پذیری های تولید شده توسط TCR و بهبود کیفیت کلی قدرت می شوند.
  • [Control & سیستم حفاظت: واحد Microprocessor مبتنی بر میکروپرپرپر که الگوریتم های تنظیم ولتاژ را اجرا می کند و دستگاه را در برابر خطا محافظت می کند.

مکانیسم SVCs در طول تقاضای ناگهانی Spikes

هنگامی که یک بار بزرگ مانند کوره قوس، یک UPS مرکز داده یا یک شروع موتور اصلی به طور ناگهانی جریان می یابد، ولتاژ سیستم تمایل به کاهش به دلیل افزایش مصرف قدرت واکنشی در امتداد عدم اطمینان خط خط، بدون جبران، این قطره می تواند تجهیزات حساس یا باعث فروپاشی ولتاژ سفر کند. An SVC انحراف را از طریق ولتاژ آن تشخیص می دهد و بلافاصله قدرت واکنش پذیر را با تغییر در بانک های خازن سریع تر تزریق می کند.

برعکس، اگر یک بار بزرگ سفر کند، باعث افزایش ناگهانی ولتاژ شود، SVC با شلیک TCR به منطقه ی استنتاج کننده، قدرت واکنش بیش از حد را جذب می کند.این قابلیت دو طرفه باعث می شود SVCs به طور منحصر به فرد برای متعادل سازی سریع بار مورد نیاز در شبکه های مدرن مناسب باشد.

جبران قدرت واکنشی در عمق

قدرت فعال کار واقعی را انجام نمی دهد، اما برای حفظ سطح ولتاژ ضروری است. SVCs در دو حالت اصلی کار می کند:

  • حالت خازن (عامل قدرت پیشرو): SVC قدرت واکنشی به سیستم را فراهم می کند، افزایش ولتاژ است که در شرایط ولتاژ پایین ناشی از بار بالا استفاده می شود.
  • حالت استنتاج (عامل قدرت برچسب زدن): SVC قدرت واکنشی را از سیستم جذب می کند، کاهش ولتاژ مورد نیاز است که ولتاژ سیستم به دلیل بارگیری نور یا شارژ خط خازن افزایش می یابد.

با تجزیه و تحلیل بین این حالت ها در میلی ثانیه، SVC به طور موثر به عنوان یک انحراف متغیر عمل می کند که به طور مداوم ولتاژ را تنظیم می کند.

زمان پاسخگویی و کارایی

یکی از ویژگی های برجسته SVCs سرعت آن ها است.زمان پاسخ معمولی از چند میلی ثانیه تا دو چرخه متغیر است.این دستورها سریع تر از بانک های خازن مکانیکی است که ممکن است چندین ثانیه به دلیل زمان بستن مدار طول بکشد. تعویض الکترونیکی همچنین اجازه می دهد تا صدها هزار عملیات بدون سایش، SVC به شدت قابل اعتماد برای تقاضای مکرر است.

کارایی یکی دیگر از مزایای آن است: SVCs حداقل ضررهای درون دولتی (معمولا کمتر از 1٪ از قدرت امتیاز) دارند و می توانند نزدیک به مراکز بار قرار گیرند، کاهش تلفات انتقال.

مزایای کلیدی SVCs در تعادل بار

  • ] ثبات در برابر سرعت: [ ولتاژ را در ± 2 -5٪ از نقطه تنظیم حتی تحت نوسانات شدید بار حفظ می کند، این تجهیزات محافظت می کند و سازگاری فرآیند را بهبود می بخشد.
  • ] کیفیت قدرت بهبود یافته: کاهش انحرافات فریبنده و آسیب زا. SVCs با فیلترهای یکپارچه می تواند استانداردهای IEEE 519 را برآورده کند.
  • قابلیت اطمینان سیستم اطمینان بخش: [FLT 1] جلوگیری از سقوط ولتاژ و خاموشی های بعدی بسیاری از خدمات SVC را به عنوان حیاتی برای ثبات شبکه می شناسند.
  • انعطاف پذیری عملیاتی: می تواند در انتقال، توزیع یا تنظیمات صنعتی مستقر شود.
  • کنترل نام تجاری جریان قدرت: SVCs به طور غیرمستقیم جریان قدرت واقعی را با تنظیم زاویه ولتاژ، کمک به اشتراک گذاری بار در میان خطوط انتقال موازی تحت تاثیر قرار می دهد.

SVCs در مقابل سایر تکنولوژی ها

در حالی که SVCs به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، سایر دستگاه ها مانند STATCOMs (Static Synchronous Compensator) و synchronous همچنین پشتیبانی واکنشی ارائه می دهند.

STATCOM

یک STATCOM از مبدل های منبع ولتاژ (VSCs) برای تزریق یا جذب قدرت واکنشی استفاده می کند، حتی پاسخ سریع تر (sub-milliii) و محدوده عملیاتی گسترده تر را ارائه می دهد، به ویژه در ولتاژهای پایین که خروجی خازن SVC کاهش می یابد.اما STATCOM ها به طور کلی گران تر و پیچیده تر هستند.

Synchronous Condenser

دستگاه های چرخ دار Synchronous ماشین های چرخ دار هستند که می توانند قدرت واکنشی و جریان اتصال کوتاه را فراهم کنند، آنها بی تحرکی را ارائه می دهند که SVCها نمی توانند.اما پاسخ آنها کندتر است (صدها میلی ثانیه) و آنها نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارند. تاسیسات مدرن اغلب از SVC برای جبران سریع و تغلیظر برای پشتیبانی ازtia استفاده می کنند.

مجموعه های هیبریدی

برخی از سیستم های مدرن SVCs را با بانک های STATCOM یا خازن ترکیب می کنند تا عملکرد و هزینه را بهینه سازی کنند.برای مثال، SVC تنظیم حالت ثابت را در حالی که یک COM کوچک، هدایت سریع ترانسفرین را مدیریت می کند.

درخواست مطالعات موردی

تعادل بار صنعتی: Arcr

کارخانه های فولاد با کوره قوس برای ایجاد موج های سریع و فلشر بدنام هستند. An SVC نصب شده در اتوبوس کوره می تواند اسپریر را تا 70-80٪ کاهش دهد، و کارخانه را قادر می سازد بدون نقض محدودیت های نرم افزاری کار کند. Siemens Energy محلول SVC [ به طور گسترده ای در چنین تنظیماتی مستقر شده اند که ولتاژ ثابت را در جریان های خشن تحویل می دهد.

پشتیبانی از ولتاژ

یک ابزار در جنوب شرقی ایالات متحده با بی ثباتی ولتاژ پس از گسترش پارک صنعتی عمده مواجه شد (با کمیسیون 200 MVAr SVC در زیر ایستگاه، ابزار اجتناب شده در ساخت خط انتقال جدید است. SVC هر دو پشتیبانی خازن و استنتاج را فراهم می کند، پاسخ دادن در 30 متر به هر گونه افزایش تقاضا.

ادغام های تجدید پذیر

مزارع باد اغلب تولید نوسان را به عنوان تغییرات سرعت باد تجربه می کنند. SVCs در نقطه اتصال تغییرات ولتاژ صاف، اجازه می دهد مزرعه برای پاسخگویی به کدهای شبکه.در یک پروژه باد 400 مگاوات در اروپا، یک SVC مزرعه را قادر به سوار شدن از طریق خطا شبکه و حفظ عملیات مداوم.

سیستم های کنترل و ادغام شبکه

SVC های مدرن به سیستم های مدیریت انرژی در سراسر جهان (EMS) از طریق واحدهای ترمینال از راه دور (RTUs) یکپارچه شده اند، اما یک ارسال سطح بالاتر می تواند نقاط تنظیم شده را بر اساس شرایط شبکه کلی تغییر دهد. الگوریتم های پیشرفته از مزایای سازگار برای تنظیم پاسخ SVC به تغییر قدرت سیستم استفاده می کنند. علاوه، SVCs می تواند در طرح های کنترل ولتاژ ثانویه شرکت کند، با دستگاه های دیگر مشخصات مسطح برای حفظ یک منطقه.

تکنولوژی دوقلو دیجیتال در حال حاضر به SVCs اعمال می شود، امکان نگهداری پیش بینی شده و بهینه سازی زمان واقعی ذخایر واکنشی را فراهم می کند.این سیستم ها محدودیت های حرارتی SVC و پیری Thyristor را مدل می کنند که به اپراتورهای اجازه می دهد بدون آسیب رساندن به عملکرد را فشار دهند.

آینده روند

به عنوان پیشرفت برق الکترونیک، خط بین SVCs و STATCOMs (شکارهای هیبریدی) با ترکیب خازنهای سوئیچ شده با ماژول های کوچک VSC ارائه می دهد یک زمین متوسط مقرون به صرفه است، روند دیگر SVCs ماژولار است که می تواند به طور فزاینده ای به عنوان بار رشد کند، در نهایت، گسترش تکثیر پیوندهای HVDC و تجدید پذیر دریایی باعث افزایش قدرت بیشتر در سیستم نفوذ SVC می شود.

نتیجه گیری

ثابت کننده های وارن یک پایه از سیستم قدرت مدرن باقی مانده است، به ویژه در طول تقاضای ناگهانی افزایش می یابد، ترکیب آنها از سرعت سریع، قابلیت اطمینان بالا، و ثابت شده مقرون به صرفه بودن هزینه آنها را برای خدمات و کاربران صنعتی به طور یکسان ضروری می کند، زیرا چشم انداز انرژی با تجدید پذیر تر و الکتریکی شدن، گسترش استراتژیک SVCs ادامه خواهد داد تا ثبات ولتاژ را حفظ کند و اطمینان از نوآوری شبکه انعطاف پذیر حتی در کیفیت بالا و حفظ کیفیت بالا را ادامه خواهد داد.