Strúktúrúð skipulag og notkun stjórnborðsrafs fyrir snertileika nets

Reaktorar eru auðveldustu aðferðin til að hæggra óvirka orku í rafmagnakerfum, með magns stýrðum reaktorunum sem rannsóknarfókus. Smárt kerfi, sem uppfærir hefðbundna kerfi með flóknum tækni, auka öryggis og trausts, sem hækkar kraf á styrðum reaktorunum. Þess vegna er það mikilvægt að búa til nýjar gerðir. Í þessu greinum, sem sameina praksis, er rannsakað straucturúu og notkun þeirra til að stuðla við nýsköpun og auka smárt kerfisbyggingu.

1. Funksjónir og notkun styrðra reaktora
1.1 Funksjónir

Fyrir net, styrðir reaktorar minnka nettapas, hækka orkutölfræði yfir 0,9, læsa svifanir, breyta dæmanúmerum, hækka fluttarafl og bæta spennustöðugleika. Fyrir notendur, gera þeir: ① Stabilisera spenna, vernda tæki eins og umhverfistæki og lengja notkunartíma. ② Taka bort harmonik, minnka tapa og bæta öryggi. ③ Minnka spennublit, sem bætir orkutíðni. ④ Læsa óvirka tapa fyrir hágengi notendur, sem læsar rafbills. ⑤ Eftir meta fjölgöngu á lága kostnað með hreyfanlegri útfyllingu.

1.2 Notkunarskilyrði

Styrðir reaktorar eru víðtæklega notuð í rafmagnakerfum, eins og í orkurafmagns- og verkstæðum, nýrra orkurafmagnsgerð og öðrum sviðum. Með hækkandi orkukröfu og uppfærslu á rafmagnsfluttarkerfum, er markaðskrafa fyrir styrða reaktora líka að stiga.

Reaktorar falla í trí gerðir: magns stýring, skipting og rafmagns skipting. Magns stýrðir reaktorar búa til samfelldar breytingar, stórar möguleika og lága kostnað en hafa hæg svif, há tapa og harmonik. Skiptingar forðast svif/harmonik en breyta ósamfelld, sem takmarkar notkun. Rafmagns skiptingar búa til samfelldar breytingar með hraða svara en hafa harmonik og háa kostnað. Magns stýrðir reaktorar eru valdir. Til að passa smárt kerfi, eru nauðsynlegar efni/straucturúu uppfærslur og nýrar hönnun.

2 Straucturúu hönnun styrðra reaktora í smárt kerfum

Smárt kerfi, eða Grid 2.0, byggir á tvívíddar viðskiptakerfum. Það notar ný tæki, tækni og aðferðir til að bæta kerfisöryggi, hagnýtri, vandræðaleysi og ekonomíu, betri að uppfylla notenda kröfur um orkutíðni. Styrðir reaktorar eru mikilvægir fyrir smárt kerfisbyggingu. Hér er hönnun þeirra byggð á nanokomposit magnsmálum.

2.1 Val magnsmála

Nanokomposit magnsmál samanstunda af nanocrystalline harð og mjúk magnsmálum. Gránurnar þeirra tengjast, mynda tengda útvisslan á straumi. Mikroscopically, á gráðuskilum, endurstaðseta magnsmoment spennu á meðan við viðskipti, hækka remanence. Í styrðum reaktorum: DC straumur til vindinga myndar virkja spennu, magns stýrir efnið; AC myndar slökkt spennu, demagnetize það.

Uppreift með melt hratt kvensking, fer efnið í tempering til að stilla mikrostruktúrunnar. Þetta mælar gránur og læsar coercivity, að uppfylla breytingar kraf.

2.2 Almennt straucturúu hönnun

Styrða reaktors straucturúu inniheldur bindibolt, jarn kjarni, klampar, vinnuslóðir, stýringar vindingar og nanokomposit magnsmál. Virkja dálkur, gerður af magnsmálum og silícium stál plötum, situr í miðju. Vinnuslóðir eru á báðum hliðum, með ytri lag sem aðal magnspör. Stýringar vindingar snúast um magnsmál.

Princip: Á meðan normal kerfis keyrsla (ekki harmonics suppression/reactive regulation), reaktor finnur spenna, straum og óvirka orku. Þessi gögn fara í stýringarkerfi fyrir kerfisstöðu meting. Fyrir harmonics suppression eða reactive regulation, stýringarkerfi breytir vindingar straumi. Magnsmál breyta reactance með magns. Þegar parametrar uppfylla hönnun specs, vindingar straumi er breytt aftur til að demagnetize efnið til núll remanence.

Eftir hönnunarskemu, að sleppa primary- og secondary-side leakage fluxes, fáum við:

Þar sem: E₁ þýðir spennu sem framkvæmd er af W₁; E₂ þýðir spennu sem framkvæmd er af W₂; E₃ þýðir spennu sem framkvæmd er af W₃. Að lokum, með T - típa skemu til að jafna tveggja port netið af styrða reaktor, getum við fengið:

Látum I_k = β I_g, og inductance value af vinnuportinu er:

Reactance control coefficient er α, og I_k = αI_g. Samhengið milli reactance af vinnuportinu og α er:

Með að tengja vinnuportinu í parallel við rafbann og sjá U₁ sem fast, getum við fengið eftirfarandi jöfnuhneppi:

Þar sem: I_g og I_k tákna gildi straums á tveim portum; U_k tákna gildi spennu á stýringarportinum. Með að leysa jöfnuhneppi í Formula (5) getum við fengið keyrsluperformances indicators af styrða reaktor.

2.3 Stýringarkerfi hönnun

Stýringarkerfi samanstendur af aðal skemunni (breyta magnsmál remanence) og könnun-stýringarkerfi (könnun á rafmagnsparametrar), sem vinna saman til að ná stjórnunarmálum. Þegar kerfis keyrsla krefst reactance breytingar, aðal skema geymir strauma til að magns/demagnetize efni, á meðan undirkerfið skoðar lausnir til að halda parametrar besta, að tryggja kerfisstöðugleika. Reactance breytingar kemur frá core magns state breytingar. Styrð rectification leyfir millisekunds AC úttak, að uppfylla hraða magns state breytingar kraf. Kerfið gefur skipanir fyrir reaktor til að lágmarka harmonics og reglulaga óvirka orku, að halda kerfisstöðugleika.

Keyrslufærslu: 1) Könnun kerfisstöðu, safna parametrar, og meting stöðugleika. 2) Þegar spenna svifanir/harmonics gerast, reaktor stýringarkerfi gefur skipanir. 3) Aðal skema úttak adjustable inductance; efni magns, breyta remanence/core state og þannig reaktor inductance. 4) Eftir breytingu, reverse-adjust inductance til að demagnetize efni og endurstilla reaktor. Matlab hermunerstuðu kerfis nákvæmni: 15 A magns straum og 220 V demagnetizing spenna með stöðugum form, að uppfylla magns/demagnetization kraf.

3 Prófunar greining á reactance adjustment áhrifum

Til að staðfesta reaktors reactance adjustment performans, var byggt próto og stutt stýringarkerfi eftir hönnun og hermun. Prófunar greina inductance dreifingu karakteristikar og meting rafmagnakerfis orkutíðni breytingar.

3.1 Stöðugleiki styrðs reaktors

Í prófun, söfnuð gögn til að teikna volt-ampere karakteristikar ferill og keyrslu straum ferill styrðs reaktors. Niðurstöðurnar sýna að: ① Sem spennu gildi stígur, vinnuslóðir straum stígur, og tveir sýna línulega samband, sem bendir að við mismunandi magns spennu, inductance gildi heldur sér innan fyrirhugaðs fastsins. ② Þegar magns spennu er 0–35 V, inductance lækar frá 0,74 H til 0,61 H, og inductance úttak er stöðugt, að uppfylla kraf fyrir leiðarlíkan breytingar. Breyting inductance við magns spennu er sýnt í töflu 2.

Í þessari rannsókn, breyting inductance gildi styrðs reaktors er náð með magns og demagnetize magnsmál, sem í lagi ber á straum sem sent er í stýringar vindingar. Þessi aðgerð mun líka brotta vinnuslóðir. Því er nauðsynlegt að frekari greina hans vinnu flyktarferli. Til þess, var notað mixed-domain oscilloscope til að söfna straum ferli magnsmál í magns og demagnetize. Niðurstöðurnar sýna að reaktor svarar fljótt, og straum ferli er í stöðugri stöðu eftir magns fullnægjan.

3.2 Mælingar inductance gildi

Á meðan raunveruleg keyrsla styrðs reaktors, inductance gildi fengu með að nota mismunandi magns spennu er sýnt í töflu 3. Greining sýnir að: ① Inductance gildi reaktors breytist á sama hætti sem breyting remanence magnsmál. Þetta merkir að jafnvel smá breyting á DC spennu getur hægt breytt inductance gildi reaktors. ② Með nákvæm stýring á magns state magnsmál, styrð reaktor getur fleksibelt breytt sitt inductance gildi, sem í lagi gerir efna óvirka orku í rafmagnakerfinu.

3.3 Breytingar í rafmagnakerfi orkutíðni

Í rafmagnakerfinu, voru skráðar straum og spenna breytingar á háspennu hlið transformer áður og eftir að nota styrða reaktor, og horft á harmonics eiginleikar. Niðurstöðurnar eru sýndar í töflu 4. Greining sýnir að: ① Áður en að nota styrða reaktor, voru straum og spenna breytingar á háspennu hlið komplex, og þeir form hafa engar reglulegar eiginleikar; eftir að nota styrða reaktor, voru straum og spenna form á háspennu hlið bætt og hafa augljós reglulegar eiginleikar. ② Eftir að nota styrða reaktor, lækar harmonics efni, stígur virka orku, og orkutíðni er mikið bætt.

4 Ályktun

Í lok, reaktorar spila mikilvæga hlutverk í rafmagnakerfum, stöðug spenna, lágmarka harmonics, dæma svifanir, og hækka orkutölfræði. Meðal tilgangsgerða, magns stýrðir reaktorar, með samfelldar reactance breytingar, stórar möguleika, og lága kostnað, eru víðtæklega notuð í rafmagnakerfum. Til að taka á móti málefnum eins og hæg svar og há tapa svifanir magns stýrðra reaktora, þessi rannsókn hönnunar styrða reaktor með nanokomposit magnsmálum.

Prófunar ályktun: ① Reaktor svarar fljótt, með stöðug straum ferli eftir magns. ② Jafnvel smá DC spennu breytingar geta hægt breytt inductance. Með nákvæm stýring á magns state efna, reaktor fleksibelt breytir inductance til að efna óvirka orku í rafmagnakerfinu. ③ Eftir notkun, háspennu hlið straum/spenna form og orkutíðni bætt mikið, séð vera fyrir smárt kerfi fremmingu. Í framtíðinni, með ný efni, tækni, og aðferðir, styrð reaktorar verða optimað til að betur uppfylla smárt kerfi kraf og tryggja stöðug kerfis keyrslu.