מערכות בקרה ואוטומציה
שימוש ב-Phasors במערכות אנרגיה מתחדשת
Table of Contents
מה הם Phasors?
(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
מכיוון שהphasors נשארים יציבים בתנאים סינוסאידים של מדינתיים, הם מאפשרים השוואה ישירה של מתחים וזרמים באותו תדירות.ההבדל בשלב שלהם מצביע על כך אם עומס הוא התנגדות, אינדוקטיבי או קיבוליבי - נכס חיוני לשליטה על איכות הכוח ויעילות במערכות אנרגיה מתחדשות.
תפקיד ה-Phasors ב- Grid-Connected Renewable Systems
מקורות אנרגיה מתחדשת - בעיקר רוח ושמש - פנים עם רשת כוח AC באמצעות מופנים. אלה ממירים אלקטרוניים כוח חייב ליצור פלט סינוסאידי אשר תדירות, שלב, ו amplitude להתאים את התנאים נומינאליים של הרשת. תאוריה Phasor תחת בסיס מעל לכל אלגוריתם בקרה וטכניקה ניטור המשמש להשגת סינכרוניזציה זו.
Power Flow and Efficiency Analysis
בכל מערכת ACencies, כוח אמיתי (P) וכוח תגובתי (Q) באים לידי ביטוי באמצעות phasors: P=V ⁇ I) cos ⁇ ו- Q=.V ⁇ I, שבו ⁇ הוא השלב בין מתח וזרם.עבור גנרטורים מתחדשים, למקסם את תפוקת הכוח האמיתית תוך צמצום כוח תגובתי (או הסרת מכוון בכוח רטיקוליבי למתח מהיר) הוא גורם מיידי של LTF.
בקרת חומרים ושלב-Locked Loops
מעכבי רשת מסתמכים על לולאות שננעלו בשלב (PLLs) כדי לסנכרן עם מתח העזר. A PLL מעריך באופן קבוע את הפזורה של מתח הרשת - זווית שלב ותדירות - ומייצרת אות התייחסות לפלט של טורבינות המוח (pLL) באופן ישיר אלגוריתמים של אלגוריתמים, מזיקים, או אפילו סיכונים מודרניים, כגון אלגוריתמים מדויקים של צבעים (preta) אשר משתמשים באלגוריתמים מהירים של אלגוריתמים מהירים (preta) באופן ישיר של אלגוריתמים מהירים (por) (precereative) (precerecereative) (reative) אלגוריתמים מהירים של אלגוריתמים מהירים של אלגוריתמים אופטיים) (reative) באופן מיידי של אלגוריתמים מהירים של אלגוריתמים אופטיים) (reative Repreative Repignment) של אלגוריתמים אופטיים של אלגוריתמים אופטיים) באופן מיידי של אלגוריתמים אופטיים (rections) (reative Directd) של אלגוריתמים אופטיים של אלגוריתמים מהירים של אלגוריתמים מהירים, כולל אלגוריתמים של אלגוריתמים של אלגוריתמים אופטיים (pignment) ואלגוריתמים מהירים
סינכרון עם Power Grid
חיבור צמח מתחדש לרשת השידור או ההפצה דורש כי המתח של הגנרטור phasor להיות תואמים עם אזורי העומס של הרשת, בשלב של הפיכה משותפת.אם שני הפציטורים שונים באופן משמעותי בגודל, תדירות, או שלב, זרמים גדולים במחזורים הכרחי יכולים לזרום, משיכת מערכי מגן או ציוד מזיק.
גילוי והגנה
ניתוח Phasor מאפשר זיהוי מהיר, סלקטיבית של תקלות.מעבירים להשוות את הphasors של טרום-פו ותנאים שלאחר-fault כדי לקבוע את הסוג, המיקום וחומרה של הפרעות כגון תקלות קו-למרחק או מנצחים פתוחים. וולטאג רק חבלי אזור swells מזוהה בקלות כאשר גודלם וזוויתם מערעורקים ללא כל-עקרונות, עלולים להיות תקינים יותר מאשר תקלות אבטחה עדכניות, באופן קבוע, כי הם עלולים פחות קונבנציונאליות, באופן קבוע, כי הם עלולים להיות מוגנים על בסיס תקינים, כי הם פחות תקינים, כי הם פחות תקינים, כי הם פחות תקינים, כי הם עלולים, כי הם פחות תקינים, כי הם עלולים להיות מוגנים על בסיס תקינים יותר מאשר אלה, כי הם פחות תקפים, כי הם פחות תקפים, כי הם עלולים הגנה על בסיס תקינים, כי הם פחות תקינים על בסיס תקינים על ידי הגנה עדכניים הגנה עדכניים על בסיס תקינים, כי הם פחות תקפים תקינים, כי הם עלולים להיות פחות תקפים, כי הם עלולים הגנה על ידי הגנה על ידי הגנה עדכנית, כי הם פחות תקפים תקפים תקפים תקפים תקפים תקינים על ידי הגנה
מערכות פוטו-וולטאיות סולריות
מערכות פוטו-וולטאיות (PV) – בין אם ערכות גג או צמחים בקנה מידה כלי רכב - משתפות דרך מפגעים המראים את כוח DC ל- AC.מערכת הבקרה של ה-Inverter משתמשת מדידות phasor כדי להסדיר את מתח התפוקה ואת התדר.במהלך פעולה נורמלית, ה- PV injections1/F2 מסתמך על כמות מסוימת של כוח פעיל (מבוסס על iLTadi) ותמיכה על ידי אספקת מתח או משוואה / רזולוציה גבוהה (F2) בין ה-F) לבין משוואה (F) לבין רזולוציה של כוח רזולוציה של כוח רזולוציה של כוח רזולוציה של כוח LT2 (F2 משקף את הכוח פיזור כוח פיזור כוח משוואה: 1.
מדידת Phasor מסייעת גם בזיהוי נגד אי-הסנדינג.כאשר השירות ניתוק, ה- PV המקומי עשוי להמשיך למריץ חלק של קו ההפצה.על ידי השוואת זווית השלב של מתח מופנם עם התייחסות (למשל, מסנכרנכרנכרנכרנרופ בתת המצע), המופרך יכול לזהות במהירות את האי ולעצור את התפעול, העובדים והציוד.
מערכות אנרגיית רוח
טורבינות רוח, במיוחד אלה מצוידים גנרטורים אינדוקציה כפול (Defers) או ממירים כוח מלא, להסתמך מאוד על שליטה phasor.הטור של טורבינה הוא מתמוסס מהתדירות הרשת באמצעות חשמל אלקטרוניקה.המגר בצד הרשת חייב לייצר phasors מתח כי להתאים את phassss של הרשת בגודל וכיוון של המרה הנוכחי של מתח הוא כדי לענות על כוח כדי לענות על מנת לענות על מנת לענות על כוח פעיל או לעמוד ברזולוציה כדי לענות על מנת לענות על מנת לענות על רזולוציה של כוח.
במהלך אירועים של רכיבה על אופניים נמוכה (למשל, תקלה קרובה), מערכת הבקרה של phasor חייבת להזריק זרם פעיל לתמיכה בשיקום מתח רשת. תקנים כגון IEEE 1547 דורשים הזריקה נוכחית מדויקת יחסית לסטיית המתח - דרישה כי הוא רק אפשרי עם משוב מתמשך על פני phasor.בנוסף, כי כוח משתנה עם מהירות, phasphas-rephas-rererererererererererererererererererererererere-res-res-res-ress-ress-ress-ress-ress-ress-ress-ress-ress-ress-remeremetras-reses-reses-reses-reses-remetras על מנת לצפות אזורים גמישים על פני אזורי לחץ על פני אזורי תאורה גמישים על פני אזורי תאורה גמישים על פני אזורי תאורה גמישים על פני אזורי תאורה גמישים על מנת לצפות מעגלים גמישים על פני קווי חשמל ממריצים על פני אזורים גמישים על פני גבולות.
Phasors in Microgrids and Islanded Operation
מיקרוגרואידים - מערכות חשמל מבוזרות שיכולות להתנתק מהרשת הראשית - נניח אתגרים ייחודיים phasor. במצב המחובר לרשת, המתח והתדירות של microgrid מוכתבים על ידי השירות; במצב מאויש, אחד או יותר גנרטורים מבוזרים להפוך את ההתייחסות. Droop Control, שיטה נפוצה לשיתוף עומס בין מקבילים ללא תקשורת, מערכות יחסים phasor: כל אחד או יותר פעיל של מתח זה הוא קבוע כוח (pop) הוא קבוע כוח).
המעבר בין מצבי מחובר לרשת ואיים דורש מדידות במהירות גבוהה כדי לזהות את אירוע האי (לעתים קרובות בתוך שני מחזורים) וכדי לסנכרן כאשר הרשת העיקרית משוחזרת. PMUs ממוקם בנקודה המיקרוגרידית של הפיכה משותפת מאפשר הפיכה חלקה על ידי התאמת ה- microgrid phasor לרשת phasor לפני סגירת העניבה.
יתרונות ומגמות עתידיות
היתרונות של טכנולוגיית phasor במערכות אנרגיה מתחדשות הם משמעותיים ומרחיבים מעבר לסנכרון בסיסי:
- (FLT:0) יציבות רשת ואמינותFIRLT:1 , מערכות ניטור רחב-שטח (WAMS) המבוססות על סינכרנרופס לזהות אווסצילציות בין-שטח וחוסר יציבות למתח לפני שהם מסולפים, ומאפשרים פעולות בקרה מונעת.
- (FLT:0) יעילות של המרת כוח 1(Fover) - נקודת כוח מקסימלית מבוססת Phasor (MPPT) ואלגוריתם כוח תגובתי שולח אלגוריתמים ממקסימים את קציר האנרגיה תוך צמצום ההפסדים.
- (FLT:0) שילוב טוב יותר של מקורות מתחדשים משתנים: איור 1 - נתונים Phasor מודיעים חיזוי מתקדם ומשלוח כלים, צמצום הפחתת הצמצום וקביעת רמות חדירה גבוהות יותר.
- (FLT:0) ניטור מערכת בזמן אמת ושליטה ב-FLT:1) - המפעילים מקבלים עדכונים תת-שניים על זוויות שלב, ומאפשרים להם להתאים תיקוני דור ולנצל את הטרנספורמציה המשתנה באופן תגובתי.
במבט קדימה, הפריסה של זרם נתונים של FLT:0 (phasor data concentratorsFLT:1 ואלגוריתמי למידת מכונה המציפים זרמי סינכרונרופסטור יאפשרו רשתות של עצמו-הההההההההההה וניתוחים של נתונים חיזוי יכולים לצפות לבעיות יציבות טרנספורמטיביות ובאופן אוטומטי מחדש של טופולוגיה רשתית-המולנר מטביעה פונקציונליות ישירות לתוך ממירים, כל גנרטורים מתחדשים לכדי מדידה, כמו גם לא פחות מחוזקה של כוח-ה.
(ב) לקריאה נוספת, עיין בבקשות של ההרחבה:0IEEE Power & Energy SocietyFLT (להלן: 1) עבור סטנדרטים על יישומי סנכרון, או לחקור מדריכים טכניים ממעבדת האנרגיה הלאומית מתחדשת (NREL) LT 3 עבור תקנים על פני יישום יסוד (הופנה מהדף לימוד משותף של FLT:4Phasor Measurementmentmentmentmentmentmentmentments for Power SystemsFLT:5, אשר מכסה את התיאוריה המעשית ויישומים.