مقدمه مقدماتی

سیستم های برق مدرن با افزایش تقاضا برای ثبات ولتاژ و کیفیت قدرت مواجه می شوند، زیرا منابع انرژی تجدید پذیر مانند باد و خورشیدی شایع تر می شوند، شبکه باید جریان های قدرت متغیر را کنترل کند و ولتاژ را در تحمل های شدید حفظ کند، با این حال، تکمیل کننده های ثابت شده (SVC) مدت ها است که یک ابزار کارآمد برای جبران قدرت فعال، ارائه کنترل سریع برای تثبیت ولتاژ، بهبود قدرت، و خنک کننده های خنک کننده معمولی، اغلب نیاز به آنها دارد.

چالش های طراحی های استاندارد SVC

SVC های سنتی عمدتا شامل خازن های دارای سوئیچ (TSC)، راکتورهای کنترل شده توسط تیررس (TCR) و فیلترهای هارمونیک هستند، این قطعات به طور فیزیکی بزرگ هستند، راکتورهای هوا هسته ای که برای TCR ها استفاده می شود، می توانند چندین متر در قطر و وزن ده ها تن از بانک های خازن اختصاص داده شده به سیستم های گسترده و تعمیر و کار با سرعت بالا نیاز دارند، در حالی که اغلب نیاز به سیستم های تعمیر و یا سیستم های تمیز کردن آب های مخصوص دارند.

رویکردهای نوآورانه به طراحی Compact SVC

قدرت اقتصادی جامد – State Power Electronics

تغییر از اجزای الکترومکانیکی به دستگاه های پیشرفته جامد در قلب نوآوری فشرده SVC است.سیستم های مبتنی بر ولتاژ (VSC) که اغلب به نام STAT نامیده می شوند، از IGBTs یا IGCT برای ترکیب قدرت فعال بدون ماژول های پیشرفته تر، استفاده می کنند، در حالی که COM از نظر فنی متفاوت از SVCs سنتی، بسیاری از طراحی های مخلوط مدرن است که به طور مستقیم با استفاده از سوئیچ های کنترل مستقیم قدرت فشرده (یا سوئیچ های کوچک تر) است.

طراحی های یکپارچه

مدولار یکی دیگر از روند کلیدی است.به جای نصب یکپارچه، SVC های مدرن از ماژول های پیش پیکربندی شده، ماژول های تست شده کارخانه ساخته شده است که می تواند در قفسه ها انباشته یا ترکیب شود، SVCs ماژولار شده یک مثال اول است: همه قطعات - صرفه جویی در مخازن، خازن ها، راکتورها، خنک کننده و کنترل - در حمل و نقل استاندارد قرار دارند، اغلب اوقات نصب و یا بسته بندی های برشی را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

تکنیک های پیشرفته خنک کننده

خنک کننده هوای سنتی و خنک کننده آب با مبدل های حرارتی خارجی بزرگ فضای ارزشمندی مصرف می کند. طرح های Compact SVC از مدیریت حرارتی نوآورانه برای کاهش ردپای خنک کننده مایع با مایعات دی الکتریک اجازه می دهد تا غوطه وری مستقیم ماژول های برق را کاهش دهد، اغلب به طور موثر و کاهش حجم از تعمیر و نگهداری قطعات گرم، لوله های حرارتی و اتاق های بخار به طور فزاینده ای برای انتقال گرما از اجزای با چگالی پایین تر، حتی کاهش قطعات خنک کننده قطعات خنک کننده قطعات سرعت قطعات سرعت ذخیره سازی قطعات سرعت ذخیره سازی قطعات سرعت ذخیره سازی قطعات سرعت ذخیره سازی قطعات سرعت در حال حرکت می شود.

کنترل پیشرفته و دوقلوهای دیجیتال

نوآوری در سیستم های کنترل همچنین به جمع آوری و جمع آوری کمک می کند.کنترلرهای دیجیتال مدرن از میکروپرپردازش سریع و منطق مبتنی بر FPGA برای پیاده سازی الگوریتم های پیچیده که نیاز به فیلترهای بزرگ و مدارهای مرطوب کننده را کاهش می دهند، به عنوان مثال، کنترل پیش بینی کننده می تواند خازن های فضای ذخیره سازی را کاهش دهد و همگام سازی برای به حداقل رساندن ترانسفرشته ها، اجازه می دهد تا اندازه های کوچکتر راکتور دیجیتال را قادر به تست مجازی از تنظیمات حرارتی و کنترل قطعات ساده سازی قطعات ساده تر کند.

مزایای Compact SVCs در محیط های آموزش دیده فضایی

مزایای پویا طرح های جمع و جور SVC فراتر از کاهش تنها رد پای گسترش می یابد، در ایستگاه های زیرزمینی شهری که در آن خرید زمین دشوار است، یک SVC می تواند در خلیج های فعلی یا حتی داخلی نصب شود، اجتناب از هزینه های جدید املاک و مستغلات، سیستم های تعمیر و نگهداری کوچک تر که می توانند با سوئیچ های کمتر ساختاری نصب شوند، کاهش می یابد و استفاده از قطعات تعمیر و کاهش می تواند به جای کاهش قابل اعتماد سازی قطعات کاهش قابل اعتماد به جای کاهش قابل اعتماد بودن قطعات داخلی، کاهش قابل اعتماد سازی قطعات کوچک، کاهش حجم قطعات، و کاهش ولتاژ های جامد، و کاهش قابل اعتماد به جای صرفه جویی در زمان، کاهش قابل اعتماد به جای صرفه جویی در زمان، کاهش قابل اعتماد به جای صرفه جویی در زمان های سیستم های سیستم های سیستم های کاهش قابل اعتماد به جای صرفه جویی در زمان های سیستم های سیستم های کاهش قابل اعتماد به جای صرفه جویی در زمان، صرفه جویی در زمان های کاهش قابل اعتماد به جای صرفه جویی در زمان های کاهش قابل اعتماد به صرفه جویی در صرفه جویی در صرفه جویی در زمان های سیستم های تعمیر و کاهش قابل اعتماد به صرفه جویی در صرفه جویی در صرفه جویی در زمان های مختلف، صرفه جویی در زمان های تعمیر و کاهش قابل اعتماد به صرفه جویی در صرفه جویی در صرفه جویی در صرفه جویی

برنامه های کاربردی و مطالعات موردی

چندین تولید کننده پیشرو راه حل های SVC را نشان داده اند، به عنوان مثال، LT:ABB] [[VC:1] SVCized SVCs در شبکه های فشرده شهری نصب شده اند، مانند سنگاپور و هنگ کنگ، که در آن فضا در یک ماژول های فشرده است، اغلب ترکیب COM و سنتی SVC عناصر در یک مطالعه صنعتی 20 فوتی واحد انرژی زیمنس افزایش یافته است.

آینده چشم انداز آینده

تکامل تکنولوژی نیمه هادی قدرت همچنان به فشار مرزهای SVCs جمع آوری (شبکه گسترده) و دستگاه های اسپلیت مانند کاربید سیلیکون (SiC) و نیتید گالن (GaN) در فرکانس های سوئیچ بالاتر و دماهای تنظیم شده عمل می کند، که حتی اجزای کوچکتر و خنک کننده SVC را قادر می سازد تا سیستم های ذخیره سازی هوشمند را کاهش دهند.

نتیجه گیری

طرح های ثابت VAR Compensator از راه حل های طاقچه به گزینه های اصلی برای محیط های آموزش دیده فضا تکامل یافته است.از طریق برق جامد، ادغام مدولار، خنک کننده پیشرفته و کنترل هوشمند، تولید کنندگان کاهش رد پای با 50٪ یا بیشتر در مقایسه با SVCs معمولی، این نوآوری ها صرفه جویی هزینه، گسترش سریع و قابلیت اطمینان، همه در حالی که حفظ توانایی فعال برای توسعه سیستم های تعمیر و انعطاف پذیری مدرن، تنها باید مزایای استفاده از سرعت بخشیدن به صرفه جویی در سیستم های نفوذ گسترده و انعطاف پذیری را افزایش دهد، و انعطاف پذیری.