Гибкая система передачи переменного тока

A Гибкая система передачи переменного тока (FACTS ) - это система, состоящая из используемого статического оборудования для переменного тока (AC) передача электрической энергии. Это предназначено для улучшения управляемости и увеличения пропускной способности сети. Обычно это система на основе силовой электроники.

FACTS определяется Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) как «система на основе силовой электроники и другое статическое оборудование, которое обеспечивает контроль одного или нескольких параметров системы передачи переменного тока для улучшения управляемость и повышение способности передачи энергии ».

Согласно Сименс,« ФАКТЫ Повышают надежность сетей переменного тока и снижают затраты на доставку электроэнергии. Они улучшают качество передачи и эффективность передачи энергии за счет подачи индуктивной или реактивной мощности в сеть.

• 1 Технология
  • 1.1 Шунтовая компенсация
• 2 Теория
  • 2.1 Последовательная компенсация
  • 2.2 Шунтовая компенсация
• 3 Примеры последовательной компенсации
• 4 Примеры шунтовой компенсации
• 5 См. Также
• 6 Ссылки

Передача по линии без потерь. Последовательная компенсация. Шунтовая компенсация.

Шунтовая компенсация

Шунтовая компенсация, система питания подключена в шунт (параллельно) с FACTS. Он работает как llable текущий источник. Шунтовая компенсация бывает двух типов:

Шунтирующая емкостная компенсация

Этот метод используется для улучшения коэффициента мощности. Когда к линии передачи подключается индуктивная нагрузка, коэффициент мощности отстает из-за запаздывания тока нагрузки. Для компенсации подключается шунтирующий конденсатор, который потребляет ток, ведущий к источнику напряжения. Конечным результатом является улучшение коэффициента мощности.

Шунтовая индуктивная компенсация

Этот метод используется либо при зарядке линии передачи, либо при очень низкой нагрузке на принимающей стороне. Из-за очень низкой нагрузки или ее отсутствия по линии передачи протекает очень низкий ток. Шунтирующая емкость в линии передачи вызывает усиление напряжения (эффект Ферранти ). Напряжение на принимающей стороне может вдвое превышать напряжение на отправляющей стороне (как правило, в случае очень длинных линий передачи). Для компенсации параллельно линии передачи подключаются шунтирующие индукторы. Таким образом, способность передачи мощности увеличивается в зависимости от уравнения мощности

$P\; =\; (EVX)\; sin\; \; (\delta )\; \{\backslash \; displaystyle\; P\; =\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{EV\}\; \{X\}\}\; \backslash \; right)\; \backslash \; sin\; (\backslash \; delta)\}$

где $\delta \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; delta\}$- угол мощности.

В случае линии без потерь величина напряжения на принимающей стороне такая же, как и величина напряжения на передающей стороне: V s = V r = V. Передача приводит к отставанию фазы $\delta \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; delta\}$, которое зависит от реактивного сопротивления линии X.

$V\; s\; \_\; =\; V\; cos\; \; (\delta \; 2)\; +\; j\; V\; sin\; \; (\delta \; 2)\; В\; р\; \_\; знак\; равно\; В\; соз\; \; (\delta \; 2)\; -\; j\; В\; грех\; \; (\delta \; 2)\; I\; \_\; =\; В\; s\; \_\; -\; V\; р\; \_\; j\; Икс\; =\; 2\; В\; грех\; \; (\delta \; 2)\; Икс\; \{\backslash \; Displaystyle\; \{\backslash \; begin\; \{выровнено\}\; \{\backslash \; underline\; \{V\_\; \{s\}\}\}\; =\; V\; \backslash \; cos\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\; +\; jV\; \backslash \; sin\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{\; 2\}\}\; \backslash \; right)\; \backslash \backslash \; \{\backslash \; underline\; \{V\_\; \{r\}\}\}\; =\; V\; \backslash \; cos\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\; -jV\; \backslash \; sin\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\; \backslash \backslash \; \{\backslash \; underline\; \{I\}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{\{\backslash \; underline\; \{V\_\; \{s\}\}\}\; -\; \{\backslash \; underline\; \{V\_\; \{r\}\}\}\}\; \{jX\; \}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{2V\; \backslash \; sin\; \{\backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\}\}\; \{X\}\}\; \backslash \; end\; \{align\}\}\}$

Поскольку это не- линии потерь, активная мощность P одинакова в любой точке линии:

$P\; s\; =\; P\; r\; =\; P\; =\; V\; cos\; \; (\delta \; 2)\; \cdot \; 2\; V\; sin\; \; (\delta \; 2)\; X\; =\; V\; 2\; X\; sin\; \; (\delta )\; \{\backslash \; Displaystyle\; P\_\; \{s\}\; =\; P\_\; \{r\}\; =\; P\; =\; V\; \backslash \; cos\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\; \backslash \; cdot\; \{\backslash \; frac\; \{2V\; \backslash \; sin\; \{\backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\}\}\; \{X\}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{V\; ^\; \{2\}\}\; \{X\}\}\; \backslash \; sin\; (\backslash \; delta)\}$

Реактивная мощность при отправке конец - это операция положительная реактивная мощность на принимающей стороне:

$Q\; s\; =\; -\; Q\; r\; =\; Q\; =\; V\; sin\; \; (\delta \; 2)\; \cdot \; 2\; V\; sin\; \; (\delta \; 2)\; X\; =\; V\; 2\; X\; (1\; -\; cos\; \; \delta )\; \{\backslash \; displaystyle\; Q\_\; \{s\}\; =\; -\; Q\_\; \{r\}\; =\; Q\; =\; V\; \backslash \; sin\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\; \backslash \; cdot\; \{\backslash \; frac\; \{2V\; \backslash \; sin\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\; \backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\}\; \{X\}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{V\; ^\; \{2\}\}\; \{X\}\}\; (1-\; \backslash \; cos\; \backslash \; delta)\}$

Как $\delta \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; delta\}$очень мала, активная мощность в основном зависит от $\delta \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; delta\}$, тогда как реактивная мощность в основном зависит от величины напряжения.

Последовательная компенсация

ФАКТЫ для последовательной компенсации изменяют импеданс линии: X уменьшается, чтобы увеличить передаваемую активную мощность. Однако необходимо обеспечить большую реактивную мощность.. $P\; =\; V\; 2\; X\; -\; X\; c\; sin\; \; (\delta )\; Q\; =\; V\; 2\; X\; -\; X\; c\; sin\; \; (1\; -\; cos\; \; \delta )\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; begin\; \{align\}\; P\; =\; \{\backslash \; frac\; \{V\; ^\; \{2\}\}\; \{X-Xc\}\}\; \backslash \; sin\; (\backslash \; delta)\; \backslash \backslash \; Q\; =\; \{\backslash \; frac\; \{V\; ^\; \{2\}\}\; \{X-Xc\}\}\; \backslash \; sin\; (1-\; \backslash \; cos\; \backslash \; delta)\; \backslash \; end\; \{align\}\}\}$

Шунтовая компенсация

Реактивный ток вводится в линию для поддержания величины напряжения. Передаваемая активная мощность увеличивается, но требуется больше реактивной мощности.. $P\; =\; 2\; В\; 2\; X\; sin\; \; (\delta \; 2)\; Q\; =\; 4\; В\; 2\; X\; [1\; -\; cos\; \; (\delta \; 2)]\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; begin\; \{align\}\; P\; =\; \{\backslash \; frac\; \{2V\; ^\; \{2\}\}\; \{X\}\}\; \backslash \; sin\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\; \backslash \backslash \; Q\; =\; \{\backslash \; frac\; \{\; 4V\; ^\; \{2\}\}\; \{X\}\}\; \backslash \; left\; [1-\; \backslash \; cos\; \backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{\backslash \; delta\}\; \{2\}\}\; \backslash \; right)\; \backslash \; right]\; \backslash \; end\; \{align\}\}\}$

Примеры FACTS для последовательной компенсации (схема)

• Статический синхронный последовательный компенсатор (SSSC)
• (TCSC): батарея последовательных конденсаторов шунтируется тиристорный управляемый реактор
• (TCSR): последовательная батарея реакторов шунтируется тиристорным реактором
• (TSSC): последовательная конденсаторная батарея шунтируется Реактор с тиристорным управлением
• (TSSR): последовательный блок реакторов шунтируется реактором с тиристорным управлением

Примеры FACTS для шунтовой компенсации (схема)

• Статическая синхронная компенсатор (СТАТКОМ ); ранее известный как статический конденсатор (STATCON)
• Статический компенсатор VAR (SVC). Наиболее распространенными SVC являются:
  • Реактор с тиристорным управлением (TCR): реактор соединен последовательно с двунаправленным тиристорным клапаном. Тиристорный клапан регулируется по фазе. Эквивалентное реактивное сопротивление изменяется непрерывно.
  • Реактор с тиристорным переключением (TSR): То же, что и TCR, но тиристор либо с нулевой, либо с полной проводимостью. Эквивалентное реактивное сопротивление изменяется ступенчато.
  • Конденсатор с тиристорным переключением (TSC): конденсатор соединен последовательно с двунаправленным тиристорным вентилем. Тиристор имеет нулевую или полную проводимость. Эквивалентное реактивное сопротивление изменяется ступенчато.
  • Конденсатор с механическим переключением (MSC): конденсатор переключается с помощью автоматического выключателя. Он направлен на компенсацию реактивной мощности в установившемся режиме. Он переключается только несколько раз в день.

• Статический синхронный последовательный компенсатор
• HVDC

Встроенные ссылки

Общие ссылки