Què són els sistemes de transmissió d'AC flexibles?
Què són els Sistemes de Transmissió AC Flexible?
Definició de FACTS
Els Sistemes de Transmissió AC Flexible (FACTS) es defineixen com sistemes que utilitzen l'electrònica de potència per millorar el control i la transmissió de potència en les xarxes de transmissió AC.
Característiques dels FACTS
Regulació ràpida de tensió
Aument de la transmissió de potència en línies AC llargues
Amortigament d'oscil·lacions de potència activa
Control del flux de càrrega en sistemes enretallats
Això milloren significativament la estabilitat i el rendiment dels sistemes de transmissió existents i futurs. Amb els Sistemes de Transmissió AC Flexible (FACTS), les companyies elèctriques poden utilitzar millor les xarxes existents, augmentar la disponibilitat i fiabilitat de les seves línies, i millorar la estabilitat dinàmica i transitoria, assegurant una millor qualitat de subministrament.
Influència del flux de potència reactiva sobre la tensió del sistema elèctric
Compensació de potència reactiva
Les càrregues del consumidor necessiten una potència reactiva que varia continuament, incrementant les pèrdues de transmissió i afectant la tensió en la xarxa. Per evitar fluctuacions de tensió altes o falles de potència, aquesta potència reactiva ha de ser equilibrada. Components passius com reactors o condensadors poden proporcionar potència reactiva inductiva o capacitiva. La compensació ràpida i precisa de la potència reactiva, utilitzant components comutats i controlats per tiristors, pot millorar l'eficiència i el control de la transmissió, reemplaçant els commutadors mecànics més lents.
Efectes del flux de potència reactiva
El flux de potència reactiva té els següents efectes:
Augment de les pèrdues del sistema de transmissió
Afegir a les instal·lacions de les centrals elèctriques
Afegir als costos d'operació
Influència important sobre la desviació de tensió del sistema
Degradació del rendiment de la càrrega en baixa tensió
Risc de trencament de l'aïllament en sobretensió
Limitació de la transmissió de potència
Límits d'estabilitat estacionària i dinàmica
Paral·lel i Sèrie
La Figura mostra els dispositius de compensació en paral·lel més comuns avui en dia, la seva influència en els paràmetres de transmissió més importants i les seves aplicacions típiques.
Figura: L'equació de potència activa / angle de transmissió il·lustra quins components FACTS influeixen selectivament en quins paràmetres de transmissió.
Sistemes de protecció i control
Per millorar la gestió de la redundància, s'han desenvolupat mòduls especials per complementar el sistema d'automatització SIMATIC TDC. Aquests mòduls emeten senyals de disparador als valvulats de tiristor i ocupen menys espai que la tecnologia anterior.
El disseny flexible de la interfície del SIMATIC TDC permet substituir fàcilment sistemes existents. Aquesta integració es pot fer amb un retard mínim, assegurant que els valors mesurats dels vells sistemes siguin processats pel nou sistema de control. L'eficiència espacial del SIMATIC TDC també permet una configuració paral·lela amb sistemes existents.
Interfície Home-Màquina. L'interfície entre l'operador i la planta (HMI = Interfície Home-Màquina) és estandarditzada. El sistema de visualització SIMATIC Win CC simplifica encara més l'operació i facilita l'adaptació de les interfícies gràfiques d'usuari a les necessitats de l'operador.
Hardware per al control i protecció
Siemens ofereix el més recent en control i protecció per a FACTS - el sistema d'automatització SIMATIC TDC (Control de Tecnologia i Conducció) provat i testat. El SIMATIC TDC s'utilitza a nivell mundial en gairebé totes les indústries i s'ha demostrat tant en producció i enginyeria de processos com en moltes aplicacions HVDC i FACTS.
El personal operatiu i els enginyers de planificació de projectes treballen exclusivament amb una plataforma de hardware i software estandarditzada i universal, permetent-los realitzar tasques exigents més ràpidament. Una de les consideracions principals en el desenvolupament d'aquest sistema d'automatització va ser assegurar el màxim grau de disponibilitat dels FACTS - és per això que tots els sistemes de control i protecció, així com els enllaços de comunicació, estan configurats redundantment (si ho demana el client).
La nova tecnologia d'instrumentació i control també permet l'ús d'un registrador de fallades d'alt rendiment que opera amb una taxa de mostreig de 25 kHz. La nova tecnologia d'instrumentació i control redueix el període entre la gravació de la fallada i la impressió del informe de la fallada de diversos minuts (anteriorment) a 10 segons (actualment).
Convertidor per a FACTS
LTT – Tiristors activats per llum
Els tiristors controlen components passius en sistemes de compensació de potència reactiva. El sistema de disparador directe per llum de Siemens activa els tiristors amb un impuls de llum de 10 microsegons a 40 mil·liwatts. Aquest dispositiu inclou protecció contra sobretensió, fent-lo autoprotector si la tensió enfora excedeix els límits.
L'impuls de llum viatja a través d'òptica de fibra des del control del valvulat al port de tiristor. Els sistemes convencionals utilitzen tiristors activats elèctricament, requerint impulsos de diverses watts generats per equips electrònics propers. L'activació directa per llum reduïu els components elèctrics en el valvulat de tiristor en un 80%, millorant la fiabilitat i la compatibilitat electromagnètica. A més, la nova tecnologia de tiristors assegura la disponibilitat a llarg termini de components electrònics durant almenys 30 anys.
Els valvulats de tiristor de Siemens es muntaran a partir de tiristors de 4 polzades o 5 polzades, depenent de la capacitat de corrent / corrent nominal requerit. La tecnologia de tiristors ha estat en constant desenvolupament des dels primers anys 1960. Actualment, els tiristors poden gestionar de manera segura i econòmica tensions de blocatge de fins a 8 kilovolts i corrents nominals de fins a 4.200 amperes.
