Wat is Reaktiewe Kragkompensasietegnologie sy Optimeringsstrategieë en Betekenis

1 Oorsig van Reaktiewe Kragkompensasie Tegnologie
1.1 Rol van Reaktiewe Kragkompensasie Tegnologie

Reaktiewe kragkompensasie tegnologie is een van die wyd gebruikte tegnieke in kragstelsels en elektriese netwerke. Dit word hoofsaaklik gebruik om die kragfaktor te verbeter, lynverliesse te verminder, kragkwaliteit te verhoog, en die oordragkapasiteit en stabiliteit van die netwerk te verhoog. Dit verseker dat kragtoerusting in 'n meer stabiele en betroubare omgewing funksioneer, terwyl dit ook die netwerk se vermoë om aktiewe krag te oordra verhoog.

1.2 Beperkings van Reaktiewe Kragkompensasie Tegnologie

Alhoewel wyd toegepas, is reaktiewe kragkompensasie tegnologie nie geskik vir alle toepassings scenario's nie. Byvoorbeeld, in stelsels met gereeld veranderende belasting, kan die switserspoed van kompensasietoerusting nie voldoende spoedig reageer op snelle belastingsveranderinge nie. Dit kan lei tot onvoldoende respons, wat onstabiele spanningsfluktuasies in die netwerk veroorsaak.

In sekere gevalle kan reaktiewe kragkompensasietoerusting harmoniese strome en spannings genereer, wat negatief kan beïnvloed die algehele kragstelsel en aangeslote toerusting. Daarom moet harmoniese kwessies volledig in ag geneem word tydens die ontwerp en implementering van kompensasie skemas, en gepaste onderdrukkingsmaatreëls moet aangewend word.

2 Optimeringsstrategieë vir Reaktiewe Kragkompensasie

Die reaktiewe kragkompensasie tegnologie gebaseer op kragkondensatore wat in hierdie artikel voorgestel word, word binne 'n volledige kompensasie stelsel geïmplementeer. Die stelsel bestaan hoofsaaklik uit drie komponente: die S751e-JP hoofbestuurder, die S751e-VAR bestuurskaart (kondensator switsering uitvoer eenheid), en die kragkondensator bank. Van hierdie komponente bedryf die S751e-JP hoofbestuurder en die S751e-VAR bestuurskaart in 'n meester-knecht verhouding.

Tydens normale operasie ontvang die S751e-VAR bestuurskaart instruksies van die S751e-JP hoofbestuurder en beheer dit die interne saamgestelde switsers om vooraf gegroepeerde kragkondensatore te swits. Die S751e-JP hoofbestuurder is verantwoordelik vir die insameling en analise van werklike tyd operasiedata van die kragstelsel. Deur gebruik te maak van ingeboude sagteware en algoritmes, bereken dit die vereiste hoeveelheid reaktiewe kragkompensasie, en konverteer dan hierdie inligting na seinne wat versoenbaar is met die S751e-VAR bestuurskaart. Wanneer die bevel ontvang word, voer die bestuurskaart die switserye uit volgens vooraf ingestelde logika, wat presiese reaktiewe kragkompensasie vir die kragstelsel moontlik maak.

2.1 Ontwerp en Konfigurasie van Reaktiewe Kragkompensasietoerusting
2.1.1 Kompensasiekapasiteit van Kragkondensatore

'n Vereenvoudigde berekeningmetode word algemeen gebruik om die kompensasiekapasiteit van kragkondensatore te beraam. Hierdie metode het egter sekere beperkings in praktiese toepassing. Daarom maak hierdie artikel gebruik van 'n meer gedetailleerde en akkurate algoritme om die vereiste kompensasie te bepaal. Eerstens word die aanvanklike kragfaktor (cosφ) van die stelsel onder ongekompenseerde toestande vasgestel.

$P$ en $Q$ is die aktiewe en reaktiewe kragwaardes, onderskeidelik, wanneer die netwerk by volle belasting funksioneer;
$\α$ is die jaarlikse gemiddelde aktiewe belastingsfaktor van die kragstelsel (of netwerk), tipies tussen 0.70 en 0.75;
$\β$ is die jaarlikse gemiddelde reaktiewe belastingsfaktor van die kragstelsel (of netwerk), gewoonlik neem as 0.76.

As die kragstelsel reeds in normale operasie is, kan historiese elektrisiteitsverbruiksdata gebruik word vir berekening. In hierdie geval:

waar:
W_m is die maandelikse gemiddelde aktiewe energieverbruik van die kragstelsel;
W_rm is die maandelikse gemiddelde reaktiewe energieverbruik van die kragstelsel.

Gebaseer op die doelwit kragfaktor vermeld bo, kan die werklike kompensasiekapasiteit van die kragkondensator bepaal word deur gebruik te maak van die volgende formule:

2.1.2 Aansluitmetodes van Kragkondensator Bank

Tydens normale operasie van die kragstelsel, maak kragkondensator bank gebruik van twee basiese aansluitmetodes: delta (Δ) aansluiting en Y (wye) aansluiting. Verder, afhangend van die posisie van switsertoerusting in die sirkel, kan hulle ook geklassifiseer word as interne of eksterne switserskonfigurasies.

Die delta aansluiting maak vinnige, gelyktydige driefase kompensasie moontlik, wat effektief die duur van lynonevenwichtigheid verlaag en kompensasie-effektiwiteit verbeter. Dit is egter in die algemeen slegs geskik vir stelsels met relatief gebalanseerde driefase belastings en kan nie presiese netwerk kompensasie bereik nie.

Die Y aansluiting maak onafhanklike en akkurate kompensasie vir elke fase van die kondensator bank moontlik. Dit kan egter lei tot onder- of oorspanning in een fase en behels gewoonlik hoër implementeringskoste.

Daarom stel hierdie artikel 'n hibriede benadering voor wat die voordele van beide aansluitmetodes combineer, en die aantal en kapasiteit van kondensator groepe aanpas volgens werklike belastings toestande.

2.1.3 Groeperingskonfigurasie van Kragkondensatore

Die groeperingskonfigurasie van kragkondensatore sluit in gelyke kapasiteit- en ongelyke kapasiteit-skemas.

By gelyke kapasiteit-groepering, word die totale kondensator bank verdeel in groepe van dieselfde kapasiteit, met die aantal groepe bepaal op grond van die totale vereiste kapasiteit. Hierdie metode bied eenvoudige samestelling en reguit switserbeheerlogika. Dit lei egter, weens minder groepe en groter individuele kapasiteite, tot grove kompensasie-stappe, wat presiese kompensasie moeilik maak. Frequent switsery kan ook die versnelde sleet van toerusting en verhoogde instandhoudingskoste veroorsaak.

By ongelyke kapasiteit-groepering, word kondensator kapasiteite verdeel volgens 'n voorafgedefinieerde verhouding (bv. 1∶2∶4∶8). Hierdie benadering bied hoër kompensasieakkuraatheid en -buigsamheid, wat fyn gestelde reaktiewe kragregulering moontlik maak. Dit behels egter komplekse stelselontwerp en beheerlogika, wat sy skaalbaarheid beperk. Kleiner kapasiteit kondenstate kan ook oormaatlike switseroperasies ervaar, wat die langtermyn betroubaarheid beïnvloed.

Na 'n omvattende evaluering, maak hierdie artikel gebruik van die gelyke kapasiteit-groepering metode. Die kapasiteit van die algemene kompensasiegroep is egter liggies groter as dié van die gesplitste fase kompensasiegroep. Hierdie konfigurasie ondersteun beter sikliese switseroperasies, verbeter sowel kompensasieakkuraatheid as -reaksietyd, en verminder beheerkompleksiteit. Dit verkort ook die kompensasiesiklus en verhoog algehele effektiwiteit.

2.2 Optimering van Reaktiewe Kragkompensasie Strategie

'n Goed ontwerp reaktiewe kragkompensasie strategie verseker effektiewe kompensasie onder verskillende operasietoestande. Tydens normale stelseloperasie, kan die werklike toestand van die kompensasie stelsel in zones verdeel word, soos die inswitserysone, stabiele zone, en uitswitserysone, gebaseer op parameters soos aktiewe en reaktiewe krag.

Optimering van die kompensasie strategie is 'n kritiese aspek van stelselontwerp, wat direk die kompensasieprestasie beïnvloed. Tradisionele enkelparameter beheerstrategieë fokus slegs op een veranderlike, wat hulle onvoldoende maak om komplekse of dinamiese toestande te hanteer. Dit lei dikwels tot oorkompensasie of oormaatlike switsery, wat operasie- en instandhoudingskoste verhoog.

Daarom maak hierdie artikel gebruik van 'n multi-parameter samengestelde beheerstrategie. Een parameter word as die primêre besluitnemingskriterium gebruik, terwyl 'n aantal ander as hulpvaardige faktore dien. Die stelsel evalueer verskeie parameters gelyktydig, voer omvattende berekeninge uit om switservereistes te bepaal, en voer switseraksies uit, wat beheerakkuraatheid en -stabiliteit verbeter.

2.3 Operasie en Instandhouding van Kompensasietoerusting

Om die stabiliteit en interferensiebestendigheid van die kompensasietoerusting te verhoog, moet 'n ingeboude sagtewarebeskytingsstelsel geïmplementeer word. Dit verseker dat die toerusting normaal kan funksioneer of veilig kan ontkoppel onder verskillende abnormaliteite, waardoor operasiebetroubaarheid en veiligheid verbeter word.

Verder moet professionele tegnisici gereeld installasiekommissie en inspeksies uitvoer om potensiële veiligheidsrisiko's binne die toerusting te identifiseer en tyevers versterking te doen.

Reaktiewe kragkompensasie stelsels is tipies toegerus met beskermingsfunksies soos oorkorrent, oorspanning, en underspanning beskerming. Om te verseker dat hierdie beskermings korrek op foutre antwoord, is gereelde toetsing van hul operasieprestasie nodig. Verder moet oorkorrent- en temperatuurbeskerming geïmplementeer word om abnormaliteite vinnig te bespeur en foutverergening te verhoed.