1 შესაძლო მისიდურების ზღვის (FCL) ტექნოლოგიის შესახებ
ტრადიციული პასიური შესაძლო მისიდურების ზღვის მეთოდები - მაგალითად სიმკვრივიანი ტრანსფორმატორების, დადებითი რეაქტორების ან დაყოფილი ბუსტერის გამოყენება - აქვთ შესაძლო უდებები, როგორიცაა ქსელის სტრუქტურის დარღვევა, სისტემის სტაციონარული იმპედანსის ზრდა და სისტემის უსაფრთხოებისა და სტაბილურობის შემცირება. ეს მიდგომები უფრო უფრო უარყოფითი ხდება დღევანდელი კომპლექსური და დიდი მასშტაბის ელექტროენერგიის ქსელებისთვის.
შედარებით, აქტიური შესაძლო მისიდურების ზღვის ტექნოლოგიები, რომლის წარმომადგენლები არიან შესაძლო მისიდურების ზღვები (FCL), ნორმალურ ქსელის მუშაობაში დაბალ იმპედანსს გამოიჩინებენ. როდესაც ხდება შეცდომა, FCL სწრაფად გადადის მაღალ-იმპედანსურ მდგომარეობაში, რაც შესაძლოა შესაძლო მისიდურების დასაზღვევად დაბალ დონეზე, შესაძლოა შესაძლო მისიდურების დინამიური კონტროლი. FCL-ები განვითარდა ტრადიციული სერიული რეაქტორის მისიდურების ზღვის კონცეფციიდან და შეიცავს ახალგაზრდულ ტექნოლოგიებს, როგორიცაა ელექტროენერგიის ელექტრონიკა, სუპერკონდუქტორობა და მაგნიტური ცირკუიტის კონტროლი.
FCL-ის ფუნდამენტური პრინციპი შეიძლება შემცირდეს ფიგურა 1-ში ნაჩვენები მოდელში: ნორმალური სისტემის მუშაობისას კლაპანი K დახურულია და FCL-მა არ იტანს შესაძლო მისიდურების იმპედანსი. მხოლოდ როდესაც ხდება შეცდომა, K სწრაფად ხურდება და რეაქტორი ჩაირთება შესაძლო მისიდურების ზღვისთვის.
მეტადობა FCL-ები არის ამ ფუნდამენტური მოდელის ან მისი გაფართოებული ვარიანტების ფუნდამენტზე. სხვადასხვა FCL-ების ძირითადი განსხვავება მდებარეობს შესაძლო მისიდურების იმპედანსის ბუნებაში, კლაპანი K-ის იმპლემენტაციაში და დაკავშირებულ კონტროლის სტრატეგიებში.
2 FCL-ის იმპლემენტაციის სქემები და გამოყენების მდგომარეობა
2.1 სუპერკონდუქტორული შესაძლო მისიდურების ზღვები (SFCL)
SFCL-ები შეიძლება განვითარდეს ქვეშედების ტიპის ან არა-ქვეშედების ტიპის შესაბამისად იმის მიხედვით, არის თუ არა ისინი გამოყენებენ სუპერკონდუქტორის ტრანზიციას სუპერკონდუქტორულიდან ნორმალურ მდგომარეობაში (S/N ტრანზიცია) შესაძლო მისიდურების ზღვისთვის. სტრუქტურულად ისინი კლასიფიცირდება რეზისტიული, ბრიჯის ტიპის, მაგნიტურად დაცული, ტრანსფორმატორის ტიპის ან სატურირებული ბუსტერის ტიპის. ქვეშედების ტიპის SFCL-ები დამოკიდებულია S/N ტრანზიციაზე (რომელიც გამოიწვევა ტემპერატურის, მაგნიტური ველის ან მიმართული მიმართული მიმართული მნიშვნელობების კრიტიკული დონის გადაჭრისას), სუპერკონდუქტორი გადის ნულოვანი რეზისტანციიდან მაღალი რეზისტანციაზე, რაც შესაძლოა შესაძლო მისიდურების ზღვისთვის.
არა-ქვეშედების ტიპის SFCL-ები კომბინირებულია სუპერკონდუქტორული კოილებით და სხვა კომპონენტებით (მაგალითად, ელექტროენერგიის ელექტრონიკა ან მაგნიტური ელემენტები) და კონტროლის ოპერაციული რეჟიმებით შესაძლო მისიდურების ზღვისთვის. პრაქტიკული გამოყენება SFCL-ების საერთო სუპერკონდუქტორული პრობლემების გამოწვევას, როგორიცაა ღირებულება და დაცემის ეფექტივობა. ადიდება, ქვეშედების ტიპის SFCL-ების გადამრჩენი დრო შეიძლება შეიკრიბოს სისტემის მისამართებით, ხოლო არა-ქვეშედების ტიპის SFCL-ების იმპედანსის ცვლილება შეიძლება შეუძლია რელეების დაცვის კოორდინაციას, რაც მოითხოვს რესეტის დასასრულს.
2.2 მაგნიტური ელემენტის მისიდურების ზღვები
ეს არის გაყოფილი ფლაქსის გაუქმების და მაგნიტური სატურირებული კლაპანის ტიპები. ფლაქსის გაუქმების ტიპში, ორი კოილი მოპირდაპირე პოლარობით დარტყმის იგივე ბუსტერზე. ნორმალური მდგომარეობისას, ტოლი და მოპირდაპირე ფლაქსები გაუქმდება ერთმანეთი, რაც შეიძლება დაბალი დარდების იმპედანსი.
შეცდომის დროს, ერთი კოილი დარტყმის გარეშე დარჩება, რაც შეიძლება ფლაქსის ბალანსის დარღვევა და მაღალი იმპედანსის შესაძლო მისიდურების ზღვისთვის. მაგნიტური სატურირებული კლაპანის ტიპი მუშაობს დარდების კლაპანის სატურირების მიერ (მაგალითად, დირექტული დარტყმით, დასარტყმელი დარტყმით) ნორმალური მდგომარეობის დროს, რაც შეიძლება დაბალი იმპედანსი. შეცდომის დროს, შეცდომის მისიდურება გადადის ბუსტერის გარეშე სატურირების დარტყმით, რაც შეიძლება მაღალი იმპედანსი შესაძლო მისიდურების ზღვისთვის. კომპლექსური კონტროლის მოთხოვნების გამო, მაგნიტური ელემენტის ზღვების გამოყენება შეზღუდულია.
2.3 PTC რეზისტორის მისიდურების ზღვები
დადებითი ტემპერატურის კოეფიციენტი (PTC) რეზისტორები არიან არალინეარული; ისინი გამოიჩინებენ დაბალ რეზისტანციას და მინიმალურ დაცემას ნორმალური მდგომარეობისას. შეცდომის დროს, მათი ტემპერატურა სწრაფად იზრდება, რეზისტანცია ზრდის 8-10 რაოდენობით მილისექუნდეში. PTC რეზისტორებზე დაფუძნებული FCL-ები გამოიყენებენ კომერციულად დაბალი ვოლტაჟის გამოყენებებში.
თუმცა, უდებები შეიძლება იყოს: ინდუქტიური მისიდურების ზღვის დროს დაშვებული მაღალი წინადადებები (რომლებიც მოითხოვს პარალელური დაშვებული წინადადების დაცვას); რეზისტორის დახრილის დროს დაცემის მექანიკური სტრესი; შეზღუდული ვოლტაჟის/მიმართული მნიშვნელობები (ასამეტი ვოლტი, რამდენიმე ამპერი), რაც მოითხოვს სერიულ-პარალელურ კავშირებს და შეზღუდულია მაღალი ვოლტაჟის გამოყენებები; და გრძელი გადამრჩენი დრო (რამდენიმე წუთი) და მოკლე მომსახურების ხანგრძლივობა, რაც შეზღუდავს დიდ მასშტაბის გამოყენებას.
2.4 სოლიდ-სტეიტის მისიდურების ზღვები (SSCL-ები)
SSCL-ები არიან ახალი ტიპის შესაძლო მისიდურების ზღვები, რომლებიც დაფუძნებულია ელექტროენერგიის ელექტრონიკაზე, ჩვეულებრივ შედგენილი სტანდარტული რეაქტორების, ელექტროენერგიის ელექტრონიკის მოწყობილობებისა და კონტროლერების დახურვით. ისინი შეიძლება განვითარდენ სხვადასხვა ტოპოლოგიებით, სწრაფი პასუხით, მაღალი მომსახურების ხანგრძლივობით და მარტივი კონტროლით. ელექტროენერგიის ელექტრონიკის მოწყობილობების სტატუსის კონტროლით SSCL-ის ექვივალენტური იმპედანსი შეიცვლება შესაძლო მისიდურების ზღვისთვის. როგორც ახალი FACTS მოწყობილობა, SSCL-ები უფრო მეტი ყურადღებას მიიღებენ. თუმცა, შეცდომის დროს, ელექტროენერგიის ელექტრონიკის მოწყობილობები უნდა დაიტანონ მთლიანი შეცდომის მისიდურება, რაც მოითხოვს მაღალ მოწყობილობის პერფორმანსს და მეტად შეზღუდულ მოთხოვნებს. SSCL-ების ან სხვა FACTS კონტროლის სისტემებთან კოორდინაცია რჩება კრიტიკული პრობლემა.
2.5 ეკონომიკური მისიდურების ზღვები
ეს შეიძლება გამოიყენოს სუფთა ტექნოლოგია, მაღალი რელიაბილიტეტი, დაბალი ღირებულება და ავტომატური დარტყმის ჩართვა გარეშე კონტროლის გარეშე. ისინი მთ yếu განვითარდენ დარდების მისიდურების ტრანსფერის და სერიულ-რეზონანტული ტიპები. დარდების მისიდურების ტრანსფერის ტიპში შედგება ვაკუუმის კლაპანი პარალელურად მისიდურების რეზისტორთან. ნორმალური მუშაობისას, ტვირთის მისიდურება ჩართულია კლაპანზე. შეცდომის დროს, კლაპანი ხურდება, რაც დარდების მისიდურების რეზისტორზე ტრანსფერის შესაძლო მისიდურების ზღვისთვის დარტყმის დროს.
პრობლემები შეიძლება იყოს: ტრანსფერის მისიდურება დამოკიდებულია ვაკუუმის არკის ვოლტაჟის და დარდების ინდუქტიურ რეზისტანციაზე; ტრანსფერის დრო დამოკიდებულია კლაპანის სიჩქარეზე; და ტრანსფერი დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარტყმის დროს დარდების დარ......