Esnek AC iletim sistemleri nedir?

Esnek AC Taşıma Sistemleri Nedir?

FACTS Tanımı

Esnek AC Taşıma Sistemleri (FACTS), güç elektroniklerini kullanarak AC taşıma ağlarında kontrol ve güç aktarımını iyileştirmek için tanımlanan sistemlerdir.

• FACTS Özellikleri

• Hızlı voltaj düzenleme

• Uzun AC hatları üzerinde artırılmış güç aktarımı

• Aktif güç salınımlarının sönümü

• Ağışık sistemlerde yük akışı kontrolü

Böylece mevcut ve gelecekteki taşıma sistemlerinin istikrarı ve performansı önemli ölçüde geliştirilir. Esnek AC Taşıma Sistemleri (FACTS) ile güç şirketleri, mevcut ağları daha iyi kullanabilir, hatların kullanılabilirliğini ve güvenilirliğini artırabilir, dinamik ve geçici ağ istikrarını iyileştirebilir ve daha iyi bir tedarik kalitesi sağlayabilir.

Reaktif Güç Akışının Sistem Voltajı Üzerindeki Etkisi

Reaktif Güç Dengeleme

Tüketici yükleri sürekli değişen reaktif güce ihtiyaç duyar, bu da taşıma kayıplarını artırır ve ağdaki voltajı etkiler. Yüksek voltaj dalgalanmalarını veya güç arızalarını önlemek için bu reaktif güç dengelenmelidir. Reaktörler veya kondansatörler gibi pasif bileşenler indüktif veya kapasitif reaktif güç sağlayabilir. Thyristör tarafından anahtarlanan ve kontrollenen bileşenler kullanılarak hızlı ve hassas reaktif güç dengeleme, daha yavaş mekanik anahtarlara göre yerine getirilebilir, bu da taşıma verimliliğini ve kontrolünü artırır.

Reaktif Güç Akışının Etkileri

Reaktif güç akışı aşağıdaki etkilere sahiptir:

• Taşıma sistemi kayıplarındaki artış

• Güç santrallerine ekleme yapılması

• İşletme maliyetlerine ekleme yapılması

• Sistem voltaj sapması üzerinde büyük etki

• Düşük voltajda yük performansının düşmesi

• Yüksek voltajda yalıtım çökmesi riski

• Güç aktarımının sınırlanması

• Durağan ve dinamik istikrar sınırları

Paralel ve Seri

Şekil, günümüzün en yaygın şunt kompansasyon cihazlarını, en önemli taşıma parametrelerine olan etkilerini ve tipik uygulamalarını göstermektedir.

Şekil: Aktif güç/taşıma açısı denklemi, hangi FACTS bileşenlerinin hangi taşıma parametrelerini seçici olarak etkilediğini gösterir.

Koruma ve Kontrol Sistemleri

Redundancy yönetimiyle ilgili iyileştirmeler için SIMATIC TDC otomasyon sistemi ile birlikte özel modüller geliştirildi. Bu modüller, thyristor vanalarına tetikleme sinyalleri gönderir ve önceki teknolojiye kıyasla daha az alana sahiptir. 

SIMATIC TDC'nin esnek arayüz tasarımı, var olan sistemleri kolayca değiştirmesine olanak tanır. Bu entegrasyon, minimum gecikmeyle gerçekleştirilebilir, böylece eski sistemlerden alınan ölçüm değerlerinin yeni kontrol sistemi tarafından işlenmesini sağlar. SIMATIC TDC'nin alana uygunluğu, var olan sistemlerle paralel yapılandırılması mümkün kılar.

İnsan-Makin İletişimi.(HMI = İnsan-Makin İletişimi) operatör ve tesis arasında standartlaştırılmış arayüzdür. SIMATIC Win CC görselleştirme sistemi, operasyonu daha da basitleştirir ve grafik kullanıcı arayüzlerini operatör gereksinimlerine uyarlamayı kolaylaştırır.

Kontrol ve Koruma için Donanım

Siemens, FACTS için en son kontrol ve koruma teknolojisini sunmaktadır – denendiği ve kanıtlanmış SIMATIC TDC (Teknoloji ve Sürücü Kontrolü) otomasyon sistemi. SIMATIC TDC, dünya genelinde neredeyse her endüstride kullanılmaktadır ve üretim ve süreç mühendisliğinde yanı sıra birçok HVDC ve FACTS uygulamasında da kanıtlanmıştır. 

Operasyon personeli ve proje planlama mühendisleri, standartlaştırılmış, evrensel bir donanım ve yazılım platformu ile çalışırlar, bu da onların zorlu görevleri daha hızlı gerçekleştirmelerine olanak tanır. Bu otomasyon sisteminin geliştirilmesindeki temel amaç, FACTS'ın en yüksek derecede kullanılabilir olmasını sağlamaktı - bu nedenle tüm kontrol ve koruma sistemleri, ayrıca iletişim bağlantıları, müşteri talebi üzerine yedekli olarak yapılandırılır.

Yeni ölçüm ve kontrol teknolojisi, 25 kHz örnekleme hızına sahip yüksek performanslı bir hata kaydedicinin kullanılmasına da izin verir. Yeni ölçüm ve kontrol teknolojisi, hata kaydı ve hata raporu yazdırma arasındaki süreyi birkaç dakikadan (önceden) 10 saniyeye (şimdi) indirir.

FACTS için Dönüştürücü

LTT – Işık Tetikli Thyristorlar

Thyristorlar, reaktif güç kompansasyon sistemlerinde pasif bileşenleri kontrol eder. Siemens'in doğrudan ışık tetikleme sistemi, thyristorları 40 milivatlık 10 mikrosaniye ışık darbesi ile aktive eder. Bu cihaz, ileri voltaj sınırlarını aşarsa kendini koruyabilen bir overvoltage koruması içerir.

Işık darbesi, van kontrolünden thyristor kapanğına fiber optikler üzerinden seyahat eder. Geleneksel sistemler, yakındaki elektronik ekipman tarafından üretilen birkaç vatlık darbeler gerektiren elektrikle tetiklenen thyristorları kullanır. Doğrudan ışık tetikleme, thyristor vanasındaki elektrik bileşenlerini %80 oranında azaltarak güvenilirliği ve elektromanyetik uyumluluğu artırır. Ayrıca, yeni thyristor teknolojisi, en az 30 yıl boyunca elektronik bileşenlerin uzun vadeli kullanılabilirliğini sağlar.

Siemens thyristor valfleri, gerekli akım taşıma kapasitesine/güç ratingine bağlı olarak 4 inç veya 5 inç thyristorlardan monte edilir. Thyristor teknolojisi, 1960'ların başında beri sürekli geliştirilmektedir. Şu anda, thyristorlar güvenli ve ekonomik olarak 8 kilovoltluk engelleme gerilimlerini ve 4.200 amperelik nominal akımları işlemektedir.