Power Systems için Extreme Weather'ın Büyüsü

Aşırı hava olayları dünyanın dört bir yanındaki daha sık ve şiddetli hale geliyor. Kasırgalar, buz fırtınaları, vahşi yangınlar ve her yer elektrikli altyapıda benzersiz stresler her yıl milyarlarca dolar değerindedir.Tek bir kasırga, elektrik santralleri Ofisi[Döneticileri, hava saldırıları, hava saldırıları, son yıllarda büyük ölçekli güç kesintileri için hesaplanmışlar), her türlü aşırı güç kesintilerini kabul etmek için uzun bir yol katlayabilir.

Power Factor Düzeltme Nedir?

Power faktör düzeltmesi, gerçek gücün oranını artırmak (kilowatts, kW) mevcut güç (kilovolt-amperes, kVA) mevcut motorlarda manyetik alanları (AC) elektrik sistemi ile ve endüktif yükler arasında ifade edilir.

PFC yerel olarak kapasitif reaktif gücü ekleyerek çalışır, iletkenlerin çektiği en sık kullanılan endüstriyel yüklere sahip olan bu, yüksek çözünürlükte veya otomatik olarak yapılır. Sonuç, toplam mevcut mevcut olanın azaltıldığı ve gerilim yönetmeliğinin iyileştirilmesidir. PFC, on yıllardır endüstriyel tesislerde standart bir uygulamayken, fayda ölçeğinde dayanıklılık elde ediyor.

Reaktif Güç ve Dayanıklılık Bağlantısı

Reaktif güç, gerilim desteği için gereklidir. Normal operasyon sırasında, jeneratörler ve senkronizasyonlu Kondüktörler stabil gerilimleri korumak için reaktif güç tedarik eder. Ancak aşırı havalar geçiş hatlarına neden olduğunda, çevrimdışı olarak veya taşıyıcılara zaman kazandırabilir, reaktif güç rezervleri tehlikeli bir şekilde düşük olabilir. Retreat gücü yüksek enerji tasarrufu sağlar, bu nedenle denizi azaltılabilir.(NREL)[değiştir | kaynağı değiştir)[değiştir | kaynağı değiştir]

Power Factor Düzeltme Aşırı Havalar sırasında Nasıl Yeniden Yapılanma Geliştirilir

Dayanıklılık, bir güç sisteminin tahmin etme, absorbe etme ve yıkıcı bir olaydan hızla geri kazanma yeteneğidir. PFC, ekipman başarısızlığının daha hızlı restorasyonu sağlamak için çeşitli boyutlarda katkıda bulunur.

Azaltıcı Sistem Kayıpları Ücretsiz Kapasite

Aşırı ısıda, iletim hatları termal sınırlarına yakın çalışır. Kayıplar - bu, mevcut yüklerin meydanına orantılıdır - güç faktörü düşük olduğunda dramatik bir şekilde artış gösterir. 0.8 ila 0.95, kapasite hattındaki her bir azalma aynı iletkenlerde azalır, bazı hatlar hizmetten çıktığında bile kritik yüklere teslim edilmelerini sağlar.

Transformers ve Jeneratörlerin korunması

Transformers ve jeneratörler mevcut büyüklüğüne karşı hassastır. Low power faktörü, çoğuna ihtiyaç duyduğunda daha yüksek görünürdeki mevcut yükü, daha düşük işletim sıcaklıklarını azaltır ve zorlanma riskini azaltır.AFLT:0) Elektrik Güç Araştırma Enstitüsü (EPRI))[Döneticileri azaltılabilirken, yüksek çözünürlükte ısıtılmış olan ısıyı arttırarak, yüksek çözünürlükte ısıtabilir.

Eleştirel Pencerede Gerilme

Gerçlik genellikle aşırı hava durumunda ilk sakinliktir. Büyük bir iletim hattı gezileri olduğunda, çevre ağı yükleri almak zorundadır, bilge güç desteği yetersizdir, gerilimler denilen bir fenomende düşüşe devam eder - 2003 Kuzeydoğu karayollarının kökü, modern güç elektronikleri tarafından kontrol edilen yüksek çözünürlükte, hızlı bir şekilde yükleyen ve iletişim ağlarını önlemek.

Dağıtılmış Nesil ve Mikrogrids için destek

Resilience giderek artan miktarda enerji kaynakları (DERs) güneş, rüzgar ve batarya depolama gibi dağıtılır, genellikle mikrogridlere organize edilir. Birçok DER dönüştürücüler reaktif güç sağlayabilir, ancak kapasiteleri duman veya bulut kapakları ile yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlüktedir.Bu entegrasyonlar, kritik tesislerin değişken reaktif enerji verimini kasıtlı olarak azaltabileceğinden emin olun.

Hızlı Sistem Restorasyon

Büyük bir hava olayı sonrasında güç geri almak karmaşık bir adım dizisidir. Sistem operatörleri ilk enerji aktarma hatlarına yeniden yüklenmelidir, sonra alt istasyonlara geri yüklemeli ve sonunda yeterli PFC olmadan uzun aktarma hatlarına ihtiyaç duyanlar için gerekli olan reaktif güçten tasarruf etmelidir.Her adım, yüksek çözünürlükte reaktörler veya genellikle hidroelektrik veya yanmalı türbinlerin - uzun süre boyunca şarj edilebilir bir süre sonra geri yükleme işlemine kadar süreler sağlamalıdır.

Daha Fazla Resilient Güç Sistemi için Uygulama Stratejileri

Güç faktörünün esnekliği için düzeltilmesi sadece kapasitör eklemek meselesi değildir. Her bölgede belirli tehditleri dikkate alan stratejik, sistemler düzeyinde bir yaklaşım gerektirir, mevcut grid mimarisi ve aşırı olaylar için operasyonel protokolleri.

Capacitor Banks'in Yeri

Direnç için, kapasitör bankalar stratejik düğümlere yerleştirilmelidir - büyük alt istasyonlar kritik yüklere hizmet eder (hospitals, su tedavisi, acil barınaklar) ve aktarma hatlarının yoğun yüklendiği noktalarda, sabit kapasitörler sürekli olarak reaktif güç sağlar, ancak bankalar (mekanik veya elektronik olarak) esnektir.Bir fırtına tahmin edildiğinde, operatörler gerilim sorunları hakkında online kapasiteye sahip olabilir.

Gerçek Zaman İzleme ve Kontrol

Gelişmiş sensörler (faz ölçüm birimleri, akıllı metre, güç kalitesi analizciler) bir dağıtım yönetimi sistemi (DMS) veya enerji yönetimi sistemi (EMS), operatörler, reaktif güç tahminlerinin nerede doğrulayıcı bir şekilde yapıldığını görebilirler. Örneğin, kanal reaksiyonları daha da proaktif bir şekilde daha düşük güç faktörü ile tekrar tekrar tekrar tekrar tekrarlanabilir.Gerçek zamanlı veriler, otomatik kapasitör geçiş yapmadan önce otomatik kapasiteye geçiş sağlar.

Smart Grid Technologies ile entegrasyon

Gelişmiş ölçüm altyapısı (AMI) gibi akıllı ağ yetenekleri, talep yanıtı ve dağıtım otomasyonu PFC etkinliğine öncelik verebilir. Örneğin, dinamik volt-VAR optimizasyonu (VVO) diğer yemleyici bankalara, gerilim düzenleyicilerine ve akıllı inverterlere izin vermek için, en iyi güç faktörü ve gerilim profiline sahip olmak için, VVO, diğer kanallara hizmet eden fırtınaları önlemek için gerilim desteği sağlayabilir.

Düzenli Bakım ve Test

PFC ekipmanlarının kendisi dirençli olmalıdır. Capacitor bankaları, önceden fırtınalı yürüyüşlerde PFC ekipmanlarını ve fırtına denetimlerini içeren sabit bir bakıma ihtiyaç duyar.

Hibrit Çözümleri: Statik VAR Compensatörler ve STATCOMs

En yüksek dayanıklılık seviyesi için, özellikle iletim sistemlerinde, hizmetler statik VAR kobitatörler (SVC) ve statik senkronizasyoncular (STATCOMs) Bu güç elektronik cihazları, hızlı bir şekilde optimize etme veya mekanik olarak geçiş yapan olaylardan çok daha hızlı bir şekilde faydalanmalarını sağlamak için gerekli olan bu güç, artık birçok vahşi yangın operatörlerinden daha pahalıya mal olan birçok yeni hava aracı bankadan daha pahalıya işaret ediyor.

Ekonomik ve Düzenlemeler

PFC'de dayanıklılık için yatırım yapmak, ön maliyetleri, düzenleyici uyum ve uzun vadeli tasarruflar açısından haklı olmalıdır.Tek bir büyük kesintinin maliyeti, birkaç derece kapasiteli bir tesisatın fiyatını aşabilir - örneğin, 2019 Kaliforniya halk güvenliği gücü kapalı maliyetle ilgili olarak, ülke ekonomisinin yüzde 2,5 milyar dolar değerindeki bir maliyetle maliyetinin azaltılması gerekir.

Birkaç bölgede düzenleyici vücutlar artık direnç yatırımlarını göstermek için hizmet gerektirir. Kuzey Amerika Elektrik Güvenilirliği Şirketi (NERC) bu gerekliliklerin altında bile karşı karşıya kalmasına yardımcı olabilir. Bazı yetkilerde, hizmetler dayanıklılık sermayesi olarak, normal işlemlere başvurmak için yeterli maliyetle yatırım yapabilirken, aşırı hava iterleri sistemi daha yüksek maliyetle karşı karşıya kalabilir.

Kendi alt istasyonlarıyla endüstriyel ve ticari tesisler için PFC, iki fayda sunar: hava olayları sırasında düşük talep suçlamaları ve daha iyi güvenilirlik talep eden düşük enerji tesisleri.3 veya daha yüksek olan bir tesis, enerji tasarrufu için üç yıl daha fazladır; dayanıklılık açısından özellikle önemlidir.Bu, özellikle de veri merkezleri, soğuk depolama depoları ve hava olayları sırasında kesintiye uğratamaz bitkiler için.

Vaka Çalışmaları: PFC Aşırı Havalar sırasında

Hurricane Sandy ve New York'un Yeraltı Ağı

Kasırga Sandy (2012) sırasında, New York City'nin yeraltı dağıtım ağlarının çoğu, korumacı olmayan yemlerden daha iyi bir şekilde yüklendiğini bildirdi. Düşük gerilimli kahverengioutlarda yaşayan müşterilerin sayısını azalttı.

Texas Winter Storm Uri – Reaktif Güç Tanıma

Şubat 2021'de, Winter Storm Uri, Texas elektrik şebekesinin felaket bir başarısızlığına neden oldu. Çoğu zaman göz ardı edilen bir faktör, doğal gaz santralleri donmuş ve rüzgar türbinlerinin zorlandığı gibi reaktif güç tedarik etmek zorunda kaldı. Kalan termal jeneratörler uzun iletim hatlarına reliability Council of Texas (COERT)[değiştir | kaynağı değiştir]

Avustralya Heatwaves ve Gerilme Önleme

Avustralya'nın iletim ağı, birkaç 500 kV hattının zayıf sınırlarına yakın olduğu için tekrarlanan ısı dalgasıyla karşı karşıya kaldı.AMO, Avustralya Enerji Piyasası Operatörü (AEMO) bir senkronizasyonu kullandı ve yeni kurulmuş STATCOMs in South Australia to support voltaj during high- temperature days when several 500 kV hatlarının bilge sınırlarına yakın olduğu için bir miktar enerji faktörü düzeltmesi talep etti.

Future: PFC bir Dekarbonizasyon Şemsinde

Güç sistemi, dönüştürücü tabanlı kaynakların daha yüksek penetrasyonlarına geçişleri (solar, rüzgar, bataryalar), PFC'nin rolü, dönüştürücü gücü tedarik etmek veya absorbe etmek için programlanabilir, ancak kapasitesi genellikle düşük olduğunda veya inverterlerin aktif güç çıkışına öncelik vermesi gerekir. Bulk PFC merkezileştirilmiş kapasitör bankaları ve STATCOM'ların rolü inverter temelli reaktif gücü takviye edebilir ve bu dönüştürücüleri doğal olarak yoksun kılar.

Araştırma ayrıca, yüksek sıcaklıklara ve geçicilere dayanabilecek metalize edilmiş polipropilen film gibi yeni malzemeler keşfediyor - makine öğrenimi kullanarak üretilen ekipman için ideal olan, bugün hava tahminlerine ve yük modellerine göre saatlerce ihtiyaç duyduğunda, PFC kaynaklarının en uygun şekilde sevk edildiğini garanti ediyor. Bazı hizmetler mobil kapasitör bankaları aşırı hava durumuyla ilgili alanlara monte edilebilir.

Son olarak, grid kodları yeni üretim ve yük tesislerinin anormal koşullar altında bile belirli bir güç faktörü yelpazesini sürdürmesini gerektirir. Bu “kullanıcı” yeteneği, PFC ekipmanlarının rahatsızlıklar sırasında çevrimdışı yolculuk yapmamasını sağlar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Güç faktörü düzeltmesi, enerji tasarrufu ölçülerinden çok daha fazlasıdır. Doğrudan fırtınaların yoğunluğu, ısı dalgalarının ve soğuk algınlığın giderek artan oranda artan bir şekilde azaltılması, kayıpların korunması, ekipmanın stabilleştirilmesi ve daha hızlı restorasyonun sağlanmasına yardımcı olur, PFC, elektriklerin aşırı hava saldırıları sırasında da mevcut olması gerektiği konusunda yardımcı olur.