ההשפעה של מהירות חג המולד החלפת דמויות על כוח מערכת יציבות

מבוא

יציבות מערכת החשמל היא אבן הפינה של משלוח חשמל אמין.כפי רשתות משלבות מקורות אנרגיה מתחדשת, HVDC קישורים, ועומסים דינמיים, הדרישות על רכיבי חשמל אלקטרוניים גדלים.בין אלה, המחוקק נשאר גוש בניין יסודי עבור מעברים וכוח גבוה ושליטה.המהירות שבה מעבר חג המולד בין התנהגות וחסימה מדינות, יחד עם המאפיינים הדינמיים שלו, קובע באופן ישיר כיצד מערכת כוח יעילה יכולה למנוע שיבושים חיוניים, ופעולות שידורים.

מימון של Thyristor מבצע ו-Switching

Thyristor הוא ארבעה שכבות, שלושה מוליכים למחצה של צום שפועל כמו מתג דו-פעף. במצב הבלוק קדימה שלה, המכשיר מציג תנופה גבוהה.כאשר אות שער מוחל עם מספיק זרם, ה- Thyristor latches לתוך התנהגות ונשאר על עד זרם השבר נופל מתחת לסף אחזקה.

מהירות המעברים הללו היא כפייתה על ידי זמן (יישומים ⁇ :0oncioFLT:1) ו-Turn-off זמן (tofLT:2qmuFLT 3:2) זמן הוא בדרך כלל נשלט על ידי העיכוב בין הדופק השער לבין תחילת ההתנהלות (זמן מתמשך) בתוספת הזמן העולה של תקופת ההפוך, כולל את המתח לאחור ומחזור מהיר יותר, אשר מאפשר החלפת זמן קצר יותר, כאשר הוא מאפשר החלפתו של מחזור זמן הפעלה מחדש, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא זמן קצר יותר, וצמצם את ההחלמה, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, החל מהפך של זמן קצר יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, זמן הפעלה מחדש, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, זמן קצר יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, זמן, זמן, כאשר הוא מאפשר שינוי מוקדם יותר, זמן הפעלה מחדש, כאשר הוא מאפשר שינוי

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

מעבר לתזמון פשוט, כמה פרמטרים מגדירים את החוסן של המחוקק:

• (ב) [ה]הההתערות:0] ,[דרוש מקור], שיעור העלייה המקסימלי של המתח קדימה שהמכשיר יכול לעמוד ללא שינוי-בהמשך, על-ידי כך שהדירוג הזה יכול לגרום להתנהגויות כוזבות, מה שמוביל לכשלי השהות או לקיום יתר על המידה.
• (FLT:0di/dtentiability) 1 (FLT:1) - השיעור המקסימלי של עלייתו של הרוד הנוכחי במהלך התפנית-על גבוה / דיאל יכול לגרום חימום מקומי ופוגע בצומת אם לא מוגבל על ידי מעגלים נושרים או רצף סדרות.
• (ב) אובדן (EFLT:1cioonFLT:2) אנדרל 3:2) ,(אנ') ,האנרגיה התפוצצת במהלך המעבר, אשר עולה עם הזמן ארוך יותר על פני הזמנים וזרמים גבוהים יותר.
• (ב) אובדן של Turn-off (EFLT:1iroffFLT:2) אנדרל 3:2) ,(אנ') ,האנרגיה התפוצצת במהלך תקופת ההתאוששות.
• (ב) [ה]התאוששות הפוכה (QFLT:1irrrerFLT:2] ⁇ 3 - המטען המאוחסן שיש להסיר במהלך ההתאוששות לאחור, המשפיע על זמן ההמראה לאחור ועל גודל ההתאוששות לאחור הנוכחי.

פרמטרים אלה אינטראקציה עם מערכת החשמל מעכב, אלגוריתמים שליטה ותוכניות הגנה.בחירת מחוקק עם דירוגים נאותים dv /dt ו / di / dt עבור היישום הספציפי חשוב כמו לציין את המתח שלה ואת הדירוג הנוכחי.

השפעה על מערכת החשמל

יציבות מערכת החשמל כוללת שלוש קטגוריות רחבות: זווית רוטטור (transient) יציבות מתח, יציבות מתח ויציבות קטנה (אוסטורי) של Thyristor מעבר מאפיינים להשפיע על כל אחד מהתחומים האלה.

יציבות

יציבות transient כרוכה ביכולת של גנרטורים סינכרוניים לשמור על סינכרוניות לאחר הפרעות גדולות כגון תקלות, נסיעות קו, או אובדן של דור.לפעול מהר של בקרונות שלך במכשירים כמו קידודים סטטיים VAR (SVCs) ואת סדרת שלך מבוקרת יותר מדי (TCSCs) יכול להזריק כוח תגובתי בתוך כמה סנטימטרים (Ric) המאפשרים להפחתה קצרה של פריחה, ובכך להתפרצות של פריחה ראשונה של פריחה, ובכך, ובכך, ובכך, ובכך, כדי להפחית את ה-SVC, ובכך, ובכך, כדי להפחית את ה-SPTSPTSPTSSTSTSTSTSTSTRIS, ובכך, ובכך, כדי להפחית את ה-RISSTSTSTSTSTSTRIS) של , ובכך, ובכך, כדי להאט את ה-SPTSEXTOR, ובכך, כדי להפחית את ה-RISSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTRIS) יכול להפחתה קצרה מדי, ובכך, ובכך, כדי להפחתה קצרה מדי, ובכך, ובכך, ובכך, ובכך, ובכך, ובכך, כדי להפחתה

במערכות HVDC, מהירות המעבר של שסתום חג המולד קובע את היכולת לנוע בין גשרים ממירים. Faster Turn-off מאפשר הפעלה בזווית ירי גבוהה יותר וכישלונות מופחתים, אשר חשוב במיוחד במהלך תקלות מערכת AC כאשר המתח מדוכא. A מחקר שפורסם ב FLT:0IEEE עסקאות על PowerveFLT:1 הראה ירידה של 20% ב-Hintercorrgeams-uping זמן של Hinter-Hinter-V-Finter-Modertative.

יציבות

יציבות וולטינג נוגעת ביכולת של מערכת כוח לשמור על מתחים יציבים, מקובלים בכל האוטובוסים בתנאים רגילים ולאחר שהם כפופים להפרעה. תורפי כוח תגובתיים מבוססי Thyristor מוצבים כדי להסדיר את המתח על ידי שליטה בזווית האש של השחקים.התגובה הדינמית של ה- compensator קשורה ישירות להחלפתו של המחוקק.

דוגמה מעשית היא השימוש של Thyristor-S(מכום) Capacitors (TSCs) כל מודול TSC מורכב מ capacitor בסדרה עם מתג דו-צדדי שלך. כדי למזער טראנסים, את ה-theristors חייב לעבור ברגע כאשר המתח מעבר להחלפה הוא אפס.

רגישות קטנה ועונש מוות

יציבות קטנה מתייחסת ליכולת של מערכת הכוח לתנודות לחות העולה מצורות אלקטרו-מכניות של גנרטורים (בדרך כלל בטווח של 0.2 עד 2 הרץ) מערכת כוח מייצבים (PSS) ובקרים מדביקים משלים ב- SVC ו- HVDC יכולים להסתמך על שינוי זווית האש של המטורף כדי לייצר לחות ל-preulation

החוקרים הראו כי שלב ה- lag שהוצג על ידי 100 מיקרופונים זמן הפוך ב- 12-pulse HVDC ממיר יכול להפיג את התרומה הנקה לחבית עד 5 מעלות בשעה 1 הרץ. בעוד זה עשוי להיראות קטן, זה יכול להיות משמעותי כאשר בשילוב עם עיכובים אחרים בלולאת הבקרה (מסנן, תקשורת, עצלות, מחזור).

יישומים במערכות הכוח המודרניות

ההשפעה של מהירות חג המולד והחלפת מאפיינים היא בולטת ביותר ביישומים שבהם נדרשת שליטה מהירה ומדויקת של כוח גבוה.

HVDC Transmission

קו-קומומר ממיר (LCC) HVDC מערכות להשתמש בשסתום thyristor מדורג עבור מתחים עד 800 kV וזרמים של כמה קילו-מפרסים.הזמן של המכשפים הללו קובע את זווית ההכחדה המינימלית הנדרשת לנסיעות אמינות (GDCVVBT) במקום זאת מאפשר הפעלה בזווית של הכח ומפחיתה את צריכת הכוח של ה-LCC.

מערכות Transmission Systems (FACTS)

מכשירים מודרניים כגון Static Var Compensator (SVC), Thyristor-Controlled Series Capacitor (TCSC), ו Static Synchronous Compensator (STATCOM) תלויים בשסתום שלך עבור בקרת כוח תגובתי מהירה. in a TCSC, הכור הנשלט על ידי Thyristor במקביל עם קפיטור משתנה במהירות כדי לבצע את השבר הקדמית של העובר ישירות על ידי ה-CSC.

יישום מפתח נוסף הוא Static Synchronous series Compensator (SSSC), המשתמש ממיר מקור מתח (VSC) כדי להזריק מתח ניתן לשליטה בסדרה עם הקו. בעוד ש-VSC רבים משתמשים כעת ב- IGBTs, כמה עיצובים של כוח גבוה SSSC עדיין להשתמש טמפריסטים עם מעגלים של כפייה כפויה.

מנועים ויישומים תעשייתיים

בכוננים תעשייתיים גדולים (למשל, מטאטאים מלט, משחות שלי, ספינת עופרת), רוכבי אופניים מבוססי Thyristor ו- לטעון-מחוסנים (LCIs) משמשים לשליטה במהירות מוטורית ו- torque.מהירות המעבר של Thyristor מספיק למשול בטווח הפלטHz ואת החלקות של ייצור ה- הילוך המהיר יותר מאפשר זמן של 20 ריצוף (לדוגמא) כדי להפחית את ה-Lstrates (התחנה) כדי להפחית את ה-Licretextext) כדי להפחית את המשתנים באופן קבוע.

אתגרים ואסטרטגיות מייגציה

למרות היתרונות שלהם, בעלי תואר מהיר מציגים מספר אתגרים הנדסיים:

• (FLT:0) התערבות אלקטרונית (EMI)FigalLT:1: הקצוות מהירים לייצר הרמוניות גבוהות ⁇ שיכולה להיות זוג לתוך כבלים שליטה ומערכות תקשורת. Mitigation כרוך פריסה זהירה של מעגלים כונן שער, מגן, והשימוש מסננים dv /dt בצד AC.
• (FLT:0) ניהולי הריאל"מ:1: מהירויות מעבר גבוהות יותר יכולות להגדיל את תדירות הסבב של אירועי ה-Turn-off, העלאת אובדן מוחלט של מעבר.טכניקות קירור מתקדמות כגון אוויר, קירור נוזלי או מערכות צינורות חום נדרשים, במיוחד במקרים של כיבוי קומפקטי.
• (FLT:0) CostveFLT:1; מהיר-switching Thyristors לעתים קרובות דורש תהליכי ייצור מורכבים יותר (למשל, הפלטינה, הקרנה נויטרונים עבור שליטה בחיים) ובקרות בתהליך הדוק יותר, נהיגה במעלה עלות יחידה.המסחר בין מהירות ועלות יש להעריך עבור כל יישום.
• (FLT:0) ניטור מעגל sophistication FIRLT:1; מנהלי שער חייבים לספק דופקים עתירי גבוה עם ג'ייטר נמוך מאוד וזמני עלייה מהירים. דרישות ⁇ (למשל, שימוש בסיבים אופטיים או נופי מגנטיים) להוסיף מורכבות ועלות.
• (FLT:0) כישלון ההמראה ב-outerstureFLT:1: ב-LCC HVDC מסובבים, אם זמן ההמראה של המחוקק אינו מספיק, המכשיר לא יכול להחזיר את היכולת לחסום לפני ההנעה הבאה, המוביל לכישלון של החלמה שיכול לקרוס את רמת ה- DC. רדונדנט המחוקק והגדרות השמדה שמרניות משמשים להפחתה בסיכון, אך מהר יותר מהפך הנדרש להפחתה ישירה של שולי הפחתת ה-הנדרש.

כדי להתמודד עם אתגרים אלה, מהנדסים לאמץ גישה ברמת מערכות. מעגלים סנובר להגביל dv / dt ו di / dt כדי רמות בטוחות בעלות של הפסדים נוספים. Active Gate בקרות יכול לעצב את זרם השער כדי לייעל את התור על ו- Turn-off טראנסנטים. יתר על כן, פלטפורמות בקרה דיגיטלית עם זמני מחזור תת-מיקרו-שניות מאפשר אלגוריתמים קוויים שמתאימים לשינוי מצבים, ובכך תשלומים עבור עיכובים ברמת העיכובים.

מגמות עתידיות

האבולוציה של טכנולוגיית המוליכים למחצה של כוח ממשיכה לדחוף את הגבולות של מהירות חג המולד.המכשירים מבוססי הסיליקון היו מעודן כדי להשיג זמניים מ -30 מיקרו במכנסיים גבוה (מתואר ב 8 kV ומעלה), עם זאת, חומרים פס רחב כגון סיליקון (SiC) ו niiumt (Gaage) אפילו מהר יותר לעבור את סייאק (C) מוקדם יותר), בעוד שעדיין יכול להיות מופעל על ידי מחסנים של 50Vr) ו-C, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 יכול היה יכול להיות מופעל על ידי כוח מוקדם יותר ויותר, 000, 000, 000, 000 יכול היה יכול להיות מופעל על ידי ⁇ , 000 מסוגל להמיר את זה יכול להיות מופעל על ידי כוח מוקדם יותר מאשר כדי להפוך את זה יכול להיות מופעל על ידי כוח מוקדם יותר ויותר.

מגמה נוספת היא שילוב של Thyristors עם אינטליגנציה דיגיטלית.מודולים ארוזים עכשיו כוללים מנהלי שער, חיישני טמפרטורה ולוגיקה ניתוק אשמה שיכול לתקשר עם הבקר המרכזי באמצעות קישורים סיבים אופטיים.זה מאפשר ניטור בזמן אמת של החלפת מהירות ובריאות, המאפשר תחזוקה מבוססת מצב ואסטרטגיות בקרה הסתגלות.

"כמערכות כוח מתפתחות לגמישות רבה יותר ולחדירה גבוהה יותר של מתחדשים, מהירות המעבר של הכמרים תישאר פרמטר קריטי כדי להבטיח יציבות חולנית ויציבה של המדינה יציבה.הבחירה של הטכנולוגיה צריכה להיות מונחת על ידי הבנה מקיפה של דרישות הדינמיות של המערכת, לא רק על ידי דירוגים יציבים של המדינה." - הסתגלות מ-FLT:0CIGRE טכני Brochure799FLTreatrated ביצועים 1Ver 1VDCer.

מסקנה

המהירות והמעבר של מערכי ה- Thyristors אינם אלא פרטים ברמת המכשיר; הם מבוססים על היציבות של מערכות הכוח המודרניות.מלחות בין-שטחי oscillations ברשתות AC הגדולות כדי להבטיח קוצר אמין בקישורי HVDC, היכולת של המוליכים למחצה הללו לעבור במהירות וחיזוי בין חסימת מדינות תחת ביצועים יעילים של אלקטרוניקה גבוהה חייב להיות תואם את הזמן / קומפקטית שלך - כמו גם את הזמן ההחלמה שלך - כדי להפוך את הזמן שלך - במהירות גבוהה יותר, כדי להפוך את הזמן שלך - כדי להפוך את הזמן הפונקציונלי יותר, כדי להפוך את ה-ה יעילה יותר, כלומר, כלומר, כלומר, כדי להפוך את הטכניקות שלך, כדי להפוך את הזמן ה-repient, כדי להפוך את הזמן שלך, כדי להפוך את הזמן שלך, כדי להפוך את ה-repientology יעיל יותר, במהירות גבוהה יותר, כדי להפוך את ה-retretretretretretretret יעיל יותר, כדי להפוך את ה-retreme יעיל יותר, כדי להפוך את ה-retreatives-reme יעיל יותר, כדי להפוך את ה-repretretretretretretretretret יעיל יותר,

לקריאה נוספת על שיקולי התכנון של מערכות ה-FACTS וה-HVDC, מתייחס ל-HVDC:0 (סעיפים) לעסקאות על Power DeliveryFLT:1 ומדריכי היישום שפורסמו על ידי LT:2ABB HVDCIRFLT 3 ו-FLT:4Siemens EnergyFLT:5