Гибкая система передачи переменного тока - Flexible AC transmission system

Система передачи тока гибкой переменного ( ДАННЫЕ ) представляет собой систему , состоящую из статического оборудования , используемого для переменного тока (АС) передачи 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 управление одним или несколькими параметрами системы передачи переменного тока для повышения управляемости и увеличения мощности передачи».

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

Технология

Передача по линии без потерь.

Серийная компенсация.

Компенсация шунта.

Компенсация шунта

В шунтирующий компенсации, система питания подключается шунтирующий (параллельно) с фактами. Он работает как управляемый источник тока . Компенсация шунта 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, опережающий напряжение источника . Конечный результат - улучшение коэффициента мощности.

Шунтовая индуктивная компенсация

Этот метод используется либо при зарядке линии передачи , либо при очень низкой нагрузке на приемном конце. 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 (обычно в случае очень длинных линий передачи). Для компенсации поперек линии передачи подключаются шунтирующие индукторы. Таким образом, способность к передаче мощности увеличивается в зависимости от уравнения мощности.

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

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

Теория

В случае линии без потерь величина напряжения на приемном конце такая же, как и величина напряжения на передающем конце: V _s = V _r = V. Передача приводит к фазовой задержке, которая зависит от реактивного сопротивления линии X. ${\ displaystyle \ delta}$

${\ displaystyle {\ begin {align} {\ underline {V_ {s}}} & = V \ cos \ left ({\ frac {\ delta} {2}} \ right) + jV \ sin \ left ({\ frac {\ delta} {2}} \ right) \\ {\ underline {V_ {r}}} & = V \ cos \ left ({\ frac {\ delta} {2}} \ right) -jV \ sin \ left ({\ frac {\ delta} {2}} \ right) \\ {\ underline {I}} & = {\ frac {{\ underline {V_ {s}}} - {\ underline {V_ {r }}}} {jX}} = {\ frac {2V \ sin {\ left ({\ frac {\ delta} {2}} \ right)}} {X}} \ end {align}}}$

Поскольку это линия без потерь, активная мощность P одинакова в любой точке линии:

${\ displaystyle P_ {s} = P_ {r} = P = V \ cos \ left ({\ frac {\ delta} {2}} \ right) \ cdot {\ frac {2V \ sin {\ left ({\ гидроразрыв {\ delta} {2}} \ right)}} {X}} = {\ frac {V ^ {2}} {X}} \ sin (\ delta)}$

Реактивная мощность на передающей стороне противоположна реактивной мощности на принимающей стороне:

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

Поскольку активная мощность очень мала, она в основном зависит от величины напряжения, а реактивная - от величины напряжения. ${\ displaystyle \ delta}$${\ displaystyle \ delta}$

Компенсация серии

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

Компенсация шунта

Реактивный ток подается в линию для поддержания величины напряжения. Передаваемая активная мощность увеличивается, но необходимо обеспечить большую реактивную мощность.
${\ displaystyle {\ begin {align} P & = {\ frac {2V ^ {2}} {X}} \ sin \ left ({\ frac {\ delta} {2}} \ right) \\ Q & = {\ гидроразрыв {4V ^ {2}} {X}} \ left [1- \ cos \ left ({\ frac {\ delta} {2}} \ right) \ right] \ end {align}}}$

Примеры последовательной компенсации

Примеры ФАКТОВ для последовательной компенсации (схема)

• Статический синхронный последовательный компенсатор (SSSC)
• Тиристор контролируемых серии конденсатор (TCSC): серия конденсаторы банк шунтируются тиристорной контролируемой реактор индуктора
• Последовательный реактор с тиристорным управлением (TCSR): ряд последовательных реакторов шунтируется реактором с тиристорным управлением.
• Последовательный конденсатор с тиристорным переключением (TSSC): последовательная батарея конденсаторов шунтируется реактором с тиристорным переключением.
• Последовательный реактор с тиристорным переключением (TSSR): последовательный реакторный блок шунтируется реактором с тиристорным переключением.

Примеры компенсации шунта

Примеры ФАКТОВ для компенсации шунта (схема)

• Статический синхронный компенсатор ( СТАТКОМ ); ранее известный как статический конденсатор (STATCON)
• Статический компенсатор VAR (SVC). Наиболее распространенные SVC:
  • Реактор с тиристорным управлением (TCR): реактор соединен последовательно с двунаправленным тиристорным клапаном. Тиристорный вентиль регулируется по фазе. Эквивалентное реактивное сопротивление постоянно меняется.
  • Реактор с тиристорным управлением (TSR): То же, что и TCR, но тиристор либо с нулевой проводимостью, либо с полной проводимостью. Эквивалентное реактивное сопротивление изменяется ступенчато.
  • Конденсатор с тиристорным переключением (TSC): конденсатор соединен последовательно с двунаправленным тиристорным вентилем. Тиристор либо с нулевой проводимостью, либо с полной проводимостью. Эквивалентное реактивное сопротивление изменяется ступенчато.
  • Конденсатор с механическим переключением (MSC): конденсатор переключается выключателем. Он направлен на компенсацию реактивной мощности в установившемся режиме. Его переключают всего несколько раз в день.

Смотрите также

• Статический синхронный последовательный компенсатор
• HVDC

Рекомендации

Встроенные ссылки

Общие ссылки