Kas ir elastīgie AC pārnesanas sistēmas?

Kas ir Gaidīgās AC Pārnesanas Sistēmas?

FACTS Definīcija

Gaidīgās AC pārnesanas sistēmas (FACTS) tiek definētas kā sistēmas, kas izmanto enerģijas elektroniku, lai uzlabotu kontroli un enerģijas pārnešanu AC pārnesanas tīklos.

• FACTS īpašības

• Ātra sprieguma regulēšana

• Palielināta jauda pārnešana garām AC līnijām

• Aktīvās jaudas svārstību dempfēšana

• Ielādes plūsmas kontrolēšana mitrumā

Tādējādi būtiski uzlabojot esošo un nākotnes pārnesanas sistēmu stabilitāti un veiktspēju. Ar Gaidīgām AC pārnesanas sistēmām (FACTS) enerģijas uzņēmumi var labāk izmantot esošos tīklus, palielināt savu līniju pieejamību un uzticamību, un uzlabot dinamisko un pagaidu tīkla stabilitāti, nodrošinot labāku piegādes kvalitāti.

Reaktīvās jaudas plūsmas ietekme uz sistēmas spriegumu

Reaktīvās jaudas kompensācija

Patērētāju slodzes nepieciešamā reaktīvā jauda mainās nepārtraukti, palielinot pārnesuma zudumus un ietekmējot tīkla spriegumu. Lai novērstu lielus sprieguma svārstības vai enerģijas pārtraukumus, šo reaktīvo jaudu jāizlīdzina. Nepārtrauktu komponentu, piemēram, reaktoru vai kondensatoru, palīdzībā var nodrošināt induktīvo vai kapacitīvo reaktīvo jaudu. Ātra un precīza reaktīvās jaudas kompensācija, izmantojot tiristoru pārslodinātos un tiristoru kontrolētos komponentus, var uzlabot pārnesuma efektivitāti un kontrolēšanu, aizstājot lēnas mehāniskās slēdzienus.

Reaktīvās jaudas plūsmas efekti

Reaktīvās jaudas plūsma ir ar šādiem efektiem:

• Palielinās pārnesuma sistēmas zudumi

• Pievienošanās enerģijas ražošanas instalācijām

• Pievienošanās darbības izmaksām

• Būtiska ietekme uz sistēmas sprieguma novirzēm

• Slodzes veiktspējas pasliktināšanās zem sprieguma

• Izolācijas bojājuma risks pārsprieguma gadījumā

• Jaudas pārnesešanas ierobežojums

• Stacionārās un dinamiskās stabilitātes robežas

Paralēls un Serijs

Attēls parāda mūsdienu visbiežāk sastopamos shunt kompensācijas ierīces, to ietekmi uz svarīgākajiem pārnesuma parametriem un tipiskas lietojumprogrammas.

Attēls: Aktīvās jaudas/pārnesuma leņķa vienādojums parāda, kādi FACTS komponenti selektīvi ietekmē kādus pārnesuma parametrus.

Aizsardzības un Kontroles Sistēmas

Lai uzlabotu dubultnieka pārvaldību, tika izstrādāti speciāli moduļi, lai papildinātu SIMATIC TDC automātizācijas sistēmu. Šie moduļi izsniedz trigerēšanas signālus tiristoru ventiļiem un aizņem mazāk telpas nekā iepriekšējā tehnoloģija. 

SIMATIC TDC elastīgais interfeisu dizains ļauj viegli aizstāt esošās sistēmas. Šī integrācija var tikt veikta ar minimālu kavējumu, nodrošinot, ka novecējo sistēmu mērījumi tiek apstrādāti jaunā kontroles sistēmā. SIMATIC TDC telpas efektivitāte ļauj paralēlu konfigurāciju ar esošajām sistēmām.

Cilvēka un mašīnas interfeiss. Interfeiss starp operatoru un rūpni. (HMI = Cilvēka un Mašīnas Interfeiss) ir standartizēts. SIMATIC Win CC vizualizācijas sistēma, kas vēl vairāk vienkāršo operācijas un palīdz pielāgot grafiskos lietotāja interfeisus operatora prasībām.

Kontroles un Aizsardzības Aparatūra

Siemens piedāvā jaunāko kontroles un aizsardzības risinājumu FACTS – izmētoto SIMATIC TDC (Technology and Drive Control) automātizācijas sistēmu. SIMATIC TDC tiek izmantots visā pasaulē gandrīz katrā nozarē un ir pierādījis savu efektivitāti gan ražošanā, gan procesu inženierijā, kā arī daudzos HVDC un FACTS projektos. 

Darbinieki un projekta plānošanas inženieri strādā tikai ar standartizētu, universālu hardvera un softvera platformu, kas ļauj viņiem ātrāk izpildīt prasīgas uzdevumus. Viens no galvenajiem apsvērumiem šīs automātizācijas sistēmas izstrādē bija nodrošināt FACTS augstāko pieejamības līmeni – tāpēc visas kontroles un aizsardzības sistēmas, kā arī saziņas kanāli, tiek konfigurēti redzami (ja klienta prasība).

Jaunā instrumentācijas un kontroles tehnoloģija ļauj izmantot augstveidotā kļūdu reģistratoru, kas strādā ar 25 kHz mērījumu frekvenci. Jaunā instrumentācijas un kontroles tehnoloģija samazina laiku starp kļūdas reģistrēšanu un kļūdas atskaišanas izdrukāšanu no vairākiem minūtēm (iekšā) līdz 10 sekundēm (tagad).

FACTS Konverteris

LTT – Gaismu Trigerētie Tiristori

Tiristori kontrolē pasīvus komponentus reaktīvās jaudas kompensācijas sistēmās. Siemens taisna gaismu trigerēšanas sistēma aktivizē tiristorus ar 10-mikrosekundes gaismu impulsu ar 40 milivoltiem. Šis ierīce ietver pārsprieguma aizsardzību, padarot to pašaizsargājošu, ja priekšvirziena spriegums pārsniedz robežas.

 Gaismu impulses dodas caur fiberoptikas kābliem no ventu kontroles līdz tiristora vartiņiem. Parastās sistēmas izmanto elektriski trigerētus tiristorus, kas prasa pulsu vairākos vatīs, ko ģenerē blakus esošā elektronika. Taisna gaismu trigerēšana samazina elektrotehniskos komponentus tiristoru ventā par 80%, uzlabojot uzticamību un elektromagnētisko saderību. Papildus tam, jaunā tiristoru tehnoloģija nodrošina ilgtermiņa pieejamību elektronikas komponentiem vismaz 30 gadus.

Siemens tiristoru venti ir salikt no 4 collas vai 5 collas tiristoriem, atkarībā no nepieciešamā strāvas nosūtīšanas spējas/rādītā strāvas. Tiristoru tehnoloģija tiek nepārtraukti attīstīta jau no 1960. gadiem. Pašlaik tiristori droši un ekonomiski var apstrādāt bloķējošus spriegumus līdz 8 kilovoltiem un rādīto strāvu līdz 4200 amperiem.