Elektrikli araçlar (EV) ana akım ulaşıma niş kabulden hızlandığında, bu zorlukların ele alınması için elektrik şebekeleri, dinamik reaktif güç desteği sağlayarak, SVC'lerin şarj altyapısını azaltabilmelerini sağlamak için en etkili teknolojileri yavaşlatabilir ve sonunda güvenilir hızlı şarj ağları elde edebilir.

Reaktif Güç ve Grid Stability

SVC'lerin rolünü takdir etmek için, reaktif gücü anlamak önemlidir. Mevcut (AC) sistemlerde, güç iki bileşene sahiptir: aktif güç (kesinlikle) doğrudan işe yaramıyor ve reaktif güç (takımsız) volt-amperyalist olarak, veya VAR) bu, elektromanyetik alanların motorlarda, transformatörler ve diğer indüktif yüklere zarar verebilir.

Güç faktörü – gerçek gücün belirgin güce oranı – en verimli elektrik gücünün nasıl kullanıldığına dair temel bir gösterge. Düşük güç faktörü yüksek reaktif güç talebini gösterir ve bu da sinyal iletimi ve dağıtım altyapısının etkili kapasitesini azaltır. Utilities genellikle büyük endüstriyel ve ticari müşterilere kötü güç faktörleri ile cezalar verir. EV şarj istasyonları, özellikle de hızlı şarj yükleme tesisleri, uygun şekilde telafi edilmemiş düşük güç faktörleri gösterebilir.

Nasıl Statik VAR Eşerleri Çalışıyor

Statik bir VAR Compensator, birkaç temel bileşenden oluşur: A Statik bir AC iletim sistemi (FACTS) cihazı ile bağlantılı bir esnek AC iletim sistemidir:

  • [FONT:0]Thyristor-Depresif Redüktörler (TCRs):[Dönetici: 1) Bu, farklı açılardan gelen atropozitif reaktif güç absorpsiyonunu sağlayarak, etkili indüktif ve böylece reaktif güç tüketimi sürekli olarak ayarlanabilir.
  • [FONT:0]Thyristor-Rayed Capacitors (TSCs):), Bunlar, kapasitatif enerji enjeksiyonunun ayrı adımları sunar.
  • [FONT:0]Harmonik Filtreler: [Döntilmiş filtre bankaları genellikle sizinristokrat geçişiyle üretilen harmonikleri absorbe etmek, genel güç kalitesini artırmak için ayarlanmış filtre bankaları içerir.

Bir kontrol sistemi, ortak darbe noktasındaki gerilim ve reaktif gücü izler, sonra TCR ve TSC elementlerini neredeyse anında ayarlar (biri iki döngüye kadar) hedef bir gerilim kümesini korumak için.Bu hızlı yanıt SVC'leri mekanik olarak geçişli kapasitörler veya reaktörlerden ayırır, ki bu zaman aralıkları veya dakikalar üzerinde çalışır.

EV Şarj Altyapısı Altyapısının Benzersiz Talepleri

EV şarjı, SVC teknolojisini özellikle değerli kılan çeşitli ağ entegrasyon zorlukları sunar:

Hızlı Yük Fluctuations

Geleneksel yükler aksine, EV şarj gücü saniyeler içinde dramatik bir şekilde değişebilir. Tek bir hızlı şarj cihazı (150-350 kW) zayıf bir dağıtım beslemesi üzerinde yüzde birkaçına neden olabilir. Birden çok araç aynı anda şarj etmeye başladığında -örneğin, büyük bir spor etkinliği veya zirve sırasındaki bir etki, geleneksel musluk değiştiricilerin gerilim düzenleme yeteneğini geçebilir.

Kombinasyon ve Congestion

Şarj istasyonları otoyolları, alışveriş merkezlerinde ve şehir bölgelerinde kümelenmeye eğilimlidir. Bir alanda yüksek güç talebi yerel dağıtım dönüştürücüleri ve kabloları gider. tazminat olmadan, hizmetler büyük bir maliyetle beslemeye veya site başına şarj cihazı sayısını sınırlamaya ihtiyaç duyabilir.

DC Hızlı Şarjler ve Güç Kalitesi

Doğrudan-şimdi (DC) hızlı şarj cihazı, AC şebeke gücünü araç bataryası için DC'ye dönüştürür. Bu dönüşüm, mevcutları ızgaraya enjekte edebilir, daha da yüksek gerilim kalitesi.SVCs with harmonic filtreler Bu bozulmaları hafifletebilir, bu yakın hassas yüklere sahip sağlar - veri merkezleri veya tıbbi ekipman gibi - etkilenmez.

EV Şarj Ağları için SVC'lerin Faydaları

EV şarj merkezlerinin yakınında SVC'ler çalışmak ölçülebilir operasyonel ve ekonomik faydalar sağlar:

Geliştirilmiş Gerilme Stability

milisaniyeler içinde tepki vererek, SVCs, aniden yük değişikliklerine rağmen sıkı toleranslar içinde gerilim tutar.Bu şarj şarj cihazının altında yatan ve onboard elektroniklerinin süresini korumayı önler.

Geliştirilmiş Güç Kalitesi

SVCs, flicker'i azaltır ve harmonikleri bastırır, daha temiz bir tedarik yaratır. Bu, IEEE Standard 519 ve diğer ağ kodları ile harmonik enjeksiyonu sınırlayan kodlar için önemlidir.

Yeni Hatlar olmadan daha fazla ağ kapasitesi

Reaktif güç tazminatı mevcut yemlerin kullanımını optimize eder. Bir SVC, altyapı yükseltmeleri olmadan bir siteye daha şarj cihazının% 20-30 oranında bir hattın güç transfer kapasitesini etkili bir şekilde artırabilir.

Azaltılmış Operasyon Maliyetleri

Stabil gerilim ve gelişmiş güç faktörü daha düşük hat kayıpları ve musluk değiştiricileri ve diğer faydalı ekipmana aşınmayı azaltır. Ticari şarj operatörleri için, ceza kaçınma ve yüksek şarj cihazı doğrudan yatırıma geri dönmek için çevirir.

Uygulama ve Zorluklar

SVCs olgun teknoloji olsa da, EV şarjı için başvuruları dikkatli bir planlama gerektirir.

Konum ve Sizing

Optimal yerleştirme, yemleme ve yük profiline bağlıdır. Tek büyük bir şarj merkezi için, istasyondaki özel bir SVC (özellikle 5 MVAR'dan büyük bir otoyol sitesi için 50 MVAR'a kadar) yük simülasyonları kullanabilirsiniz.

Kontrol Sistemi Entegrasyon

SVC kontrol sistemi, istasyonun enerji yönetimi sistemi ile iletişim kurmalı ve SCADA. Gelişmiş kontrolörler makine öğrenimini kullanarak yükleri tahmin edebilir - örneğin, bir futbol maçından sonra talep etme konusunda bir artış - ve önceden tahsis SVC çıktı.

Maliyet ve Footprint

SVCs önemli sermaye yatırımını (kVAR başına 50-100 $) içerir ve müşteri sitelerinde reaktif güç desteği için önemli bir gayrimenkul gerektirir. Ancak, bir alt istasyon yükseltme veya yeni bir iletim hattı inşa etme maliyetine kıyasla, SVCs genellikle en ekonomik seçenektir. Utilities, müşteri sitelerinde reaktif güç desteği için teşvik programları sunar.

Bakım ve Yaşam döngüsü

Thyristors ve kapasitör bankaları son derece ömürlere sahiptir ve periyodik yedek gerektirir. Yüksek güç elektronikleri için soğutma sistemleri bakım gerektirir. Bununla birlikte, modern SVCs,% 99'un üzerindeki güvenilirlik ile 20-30 yıldır tasarlanmıştır.

EV şarj ve reaktif güç tazminatı arasındaki sinerji hızla gelişiyor.

SVC vs. STATCOM

Statik Senkron Eşleyiciler (STATCOMs), SVC ve STATCOM teknolojilerini birleştiren gerilim kaynaklı dönüştürücüler kullanıyor, daha hızlı yanıt (sub-cycle) ve daha küçük bir ayak izi sunuyor.

Yenilenebilir ve Depolama ile entegrasyon

Şarj istasyonları güneş ve batarya depolama ile çiftleştirilen istasyonlar SVC'yi fotovoltaik nesilden düzgün gerilim dalgalanmalarına ve ızgara rahatsızlıkları sırasında reaktif gücü desteklemek için kullanabilir.Bu, gerekliyse adaabilecek bir mikrogrid yaratır.

Araç-to-Grid (V2G)

İki yönlü şarj şarj cihazı yaygın hale geldiğinde, EV'lerin kendilerini reaktif güç desteği sağlayabilir. Ancak, binlerce araç karmaşık kontrol zorluklarını tanıtmaktadır. SVCs hala V2G'yi dağıtan hızlı bir tazminat garanti edemez.

Grid Kodları ve Standartları

Avrupa ve Kuzey Amerika'daki düzenlemeler, istasyonların belirtilen bir güç faktörü (örneğin, 0.95'e kadar süren 0.95 nci) sahip olduğu konusunda giderek daha fazla görev yapmaktadır. SVCs uyumlu, alan-proven bir çözüm sunar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Statik VAR Compensatörler tek başına iletim sistemleri için bir niş teknoloji değildir - modern EV şarj altyapısının vazgeçilmez bileşenleri haline gelir. Dinamik olarak gerilim ve reaktif güç sağlayarak, SVCs, SVC'leri daha hızlı şarj, daha yüksek istasyon yoğunluk ve daha düşük genel sistem maliyetleri yapmak için vaat eder ve daha etkili hale getirir, çünkü yarın EV sürücülerin bugün benzinli dolum gibi sağlam bir şekilde şarj deneyimi olmasını sağlayacaktır.

Reaktif güç tazminatı hakkında daha fazla okuma için, [FONTSE:0)NREL'in ağ hizmetleri ile entegrasyonu hakkında rapor ), [[ŞUFONTD:2}IEEE SVC uygulamaları , ve )ABB'nin SVC ürün tanıtımı).