Kaj so sistem za prožno prenos na izmenični strmi?

Kaj so prilagodljivi sistemi za prenos struje v izmeničnih omrežjih?

Definicija FACTS

Prilagodljivi sistemi za prenos struje v izmeničnih omrežjih (FACTS) so definirani kot sistemi, ki uporabljajo elektronsko moč za izboljšanje nadzora in prenosa moči v izmeničnih prenosnih omrežjih.

• Značilnosti FACTS

• Hitro regulacija napetosti

• Povečan prenos moči na dolgih izmeničnih črtah

• Utiševanje oscilacij aktivne moči

• Nadzor pretoka nalož v povezanih sistemih

S tem se bistveno izboljša stabilnost in zmogljivost obstoječih in prihodnjih prenosnih sistemov. S prilagodljivimi sistemi za prenos struje v izmeničnih omrežjih (FACTS) lahko elektrarne bolje izkoriščajo obstoječa omrežja, povečajo razpoložljivost in zanesljivost svojih črt ter izboljšajo dinamično in prehodno stabilnost omrežja, s čimer zagotavljajo boljšo kakovost oskrbe.

Vpliv pretoka reaktivne moči na napetost sistema

Kompenzacija reaktivne moči

Potrošniške naloge potrebujejo reaktivno moč, ki se neprestano spreminja, kar povečuje izgube pri prenosu in vpliva na napetost v omrežju. Za preprečevanje visokih napetostnih odmikov ali odskev energije mora biti ta reaktivna moč uravnotežena. Pasivne komponente, kot so induktorji ali kondenzatorji, lahko zagotavljajo induktivno ali kapacitivno reaktivno moč. Hitra in natančna kompenzacija reaktivne moči, ki uporablja tiristor-switched in tiristor-controlled komponente, lahko izboljša učinkovitost in nadzor prenosa, zamenjujejo počasnejše mehanske preklopnike.

Učinki pretoka reaktivne moči

Pretok reaktivne moči ima naslednje učinke:

• Povečanje izgub v prenosnem sistemu

• Dodatki na namestitve elektrarn

• Dodatki na operativne stroške

• Velik vpliv na odmik napetosti sistema

• Degracija delovanja nalož pri podnapetosti

• Tveganje za razbitje izolacije pri previsoki napetosti

• Omejevanje prenosa moči

• Stacionarni in dinamični mejni območji stabilnosti

Paralelno in zaporedno

Slika prikazuje danes najpogostejše shunt kompenzacijske naprave, njihov vpliv na najpomembnejše parametre prenosa in tipične uporabe.

Slika: Enačba aktivne moči/kota prenosa ilustrira, kako določene komponente FACTS selektivno vplivajo na določene parametre prenosa.

Sistemi za zaščito in nadzor

Za izboljšanje upravljanja redundanc, so bili razviti posebni moduli, ki dopolnjujejo avtomatski sistem SIMATIC TDC. Ti moduli izdajajo signale za tiristorne ventilatorje in zasedajo manj prostora kot prejšnja tehnologija. 

Fleksibilni vmesnik SIMATIC TDC omogoča lahkšo zamenjavo obstoječih sistemov. Ta integracija se lahko izvede z minimalnim zamudom, s čimer se zagotovi, da so meritve starih sistemov obdelane z novim kontrolnim sistemom. Prostorska učinkovitost SIMATIC TDC omogoča tudi vzporedno konfiguracijo z obstoječimi sistemi.

Človeško strojno vmesnik.Vmesnik med operatorjem in tovarno .(HMI = Human Machine Interface) je standardiziran.SIMATIC Win CC vizualizacijski sistem, ki dodatno poenostavi delovanje in olajša prilagajanje grafičnih uporabniških vmesnikov zahtevam operatorja.

Strojna oprema za nadzor in zaščito

Siemens ponuja najnovejšo strojno opremo za nadzor in zaščito za FACTS – preizkušeni avtomatski sistem SIMATIC TDC (Technology and Drive Control). SIMATIC TDC se uporablja po vsem svetu skoraj v vsaki industriji in je bil dokazan v proizvodnji in procesnem inženiringu ter v mnogih HVDC in FACTS aplikacijah. 

Operativni osebje in inženirji za projektiranje delajo izključno z standardizirano, univerzalno strojno in programsko platformo, s čimer lahko izvajajo zahtevne naloge hitreje. Eden glavnih vidikov pri razvoju tega avtomatskega sistema je bil zagotavljanje najvišje razine dostopnosti za FACTS – zato so vse sisteme za nadzor in zaščito ter komunikacijske povezave konfigurirane redundantno (če to zahteva stranka).

Nova merilna in kontroldna tehnologija omogoča uporabo visoko zmogljivega napaka registratorskega sistema, ki deluje z frekvenco vzorčenja 25 kHz. Nova merilna in kontrolna tehnologija zmanjša čas med zabeležitvijo napake in izpisom poročila o napaki z nekaj minut (prej) na 10 sekund (zdaj).

Konverterji za FACTS

LTT – Tiristorji s svetlobno aktivacijo

Tiristorji nadzorujejo pasivne komponente v sistemih za kompenzacijo reaktivne moči. Siemensova direktna svetlobna aktivacijska metoda aktivira tiristorje s svetlobnim impulzom dolžine 10 mikrosekund pri 40 milivatih. Ta naprava vključuje zaščito pred previsokimi napetostmi, s čimer se samozavaruje, če napetost preseže meje.

 Svetlobni impulz se prenaša skozi vlaknine od nadzorne enote do vrata tiristorja. Konvencionalni sistemi uporabljajo električno aktivirane tiristorje, ki zahtevajo impulze več kilovat, generirane blizu ležečo elektronsko opremo. Direktna svetlobna aktivacija zmanjša število električnih komponent v tiristornem ventilatorju za 80 %, s čimer izboljša zanesljivost in elektromagnetno združljivost. Dodatno nova tiristorna tehnologija zagotavlja dolgoročno razpoložljivost elektronskih komponent za vsaj 30 let.

Tiristorne ventilatorje Siemens so sestavljeni iz 4-inch ali 5-inch tiristorjev, glede na potrebno nosilnost/trenutno pretok. Tiristorna tehnologija je v stalnem razvoju že od začetka 1960-ih. Trenutno tiristorji varno in ekonomsko obvladujejo blokirne napetosti do 8-kilovolt in nominalne tokove do 4.200 amper.