Τι είναι η Τεχνολογία Αντιστροφής Ρεακτίβου Δυνάμεως της IEE-Business, οι Στρατηγικές Βελτιστοποίησής της και η Σημασία της

1 Περιγραφή της Τεχνολογίας Αντιστροφής Μη Δυναμικής Ισχύος
1.1 Ρόλος της Τεχνολογίας Αντιστροφής Μη Δυναμικής Ισχύος

Η τεχνολογία αντιστροφής μη δυναμικής ισχύος είναι μία από τις ευρέως χρησιμοποιούμενες τεχνικές σε συστήματα παροχής ρεύματος και ηλεκτρικά δίκτυα. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη βελτίωση του συντελεστή δυναμικής, τη μείωση των απωλειών στις γραμμές, την ενίσχυση της ποιότητας της ηλεκτρικής ενέργειας και την αύξηση της δυνατότητας μεταφοράς και της σταθερότητας του δικτύου. Αυτό εξασφαλίζει ότι τα ηλεκτρικά εξοπλισμός λειτουργούν σε πιο σταθερό και αξιόπιστο περιβάλλον, ενώ επίσης ενισχύει τη δυνατότητα του δικτύου να μεταφέρει δυναμική ισχύ.

1.2 Περιορισμοί της Τεχνολογίας Αντιστροφής Μη Δυναμικής Ισχύος

Παρόλο που είναι ευρέως εφαρμοσμένη, η τεχνολογία αντιστροφής μη δυναμικής ισχύος δεν είναι κατάλληλη για όλες τις εφαρμογές. Για παράδειγμα, σε συστήματα με συχνά μεταβαλλόμενες φορτίες, η ταχύτητα στροφής των συσκευών αντιστροφής μπορεί να μην καταφέρνει να εξισορροπήσει τις ταχείες αλλαγές των φορτίων. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκή αντίδραση, προκαλώντας ασταθείες κυμάνσεις τάσης στο δίκτυο.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι συσκευές αντιστροφής μη δυναμικής ισχύος μπορεί να παράγουν αρμονικά ρεύματα και αρμονικές τάσεις, οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά το σύνολο του συστήματος παροχής ρεύματος και το συνδεδεμένο εξοπλισμό. Συνεπώς, οι αρμονικές πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη σχεδίαση και την εφαρμογή των σχεδίων αντιστροφής, και πρέπει να χρησιμοποιούνται κατάλληλες μεθόδους καταστολής.

2 Στρατηγικές Βελτίωσης της Αντιστροφής Μη Δυναμικής Ισχύος

Η τεχνολογία αντιστροφής μη δυναμικής ισχύος που προτείνεται σε αυτό το έγγραφο, βασισμένη σε ηλεκτρικά καταναλωτικά καταναλωτικά καταναλωτικά, εφαρμόζεται μέσα σε ένα ολοκληρωμένο σύστημα αντιστροφής. Το σύστημα αποτελείται κυρίως από τρία συστατικά: τον κύριο ελεγκτή S751e-JP, την επιτροπή ελέγχου S751e-VAR (ενότητα εκτέλεσης στροφής καταναλωτικών) και τον κλάδο καταναλωτικών. Από αυτά, ο κύριος ελεγκτής S751e-JP και η επιτροπή ελέγχου S751e-VAR λειτουργούν με σχέση κύριου-δούλου.

Κατά την κανονική λειτουργία, η επιτροπή ελέγχου S751e-VAR λαμβάνει οδηγίες από τον κύριο ελεγκτή S751e-JP και ελέγχει αντίστοιχα τους εσωτερικούς συνδυασμένους διακόπτες για να στραφούν προηρεμένες ομάδες καταναλωτικών. Ο κύριος ελεγκτής S751e-JP είναι υπεύθυνος για τη συλλογή και ανάλυση πραγματικού χρόνου λειτουργικών δεδομένων από το σύστημα παροχής ρεύματος. Χρησιμοποιώντας ενσωματωμένο λογισμικό και αλγόριθμους, υπολογίζει την απαιτούμενη ποσότητα αντιστροφής μη δυναμικής ισχύος, μετά την μετατρέπει αυτή την πληροφορία σε σήματα συμβατά με την επιτροπή ελέγχου S751e-VAR. Σε περίπτωση λήψης της εντολής, η επιτροπή ελέγχου εκτελεί τις ενέργειες στροφής σύμφωνα με προκαθορισμένη λογική, επιτρέποντας ακριβή αντιστροφή μη δυναμικής ισχύος για το σύστημα παροχής ρεύματος.

2.1 Σχεδίαση και Ρύθμιση των Συσκευών Αντιστροφής Μη Δυναμικής Ισχύος
2.1.1 Επιστροφή Καταναλωτικών Ισχύος

Μία απλοποιημένη μέθοδος υπολογισμού είναι συνήθως χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της επιστροφής καταναλωτικών ισχύος. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος έχει κάποιους περιορισμούς σε πρακτικές εφαρμογές. Συνεπώς, αυτό το έγγραφο χρησιμοποιεί μία πιο λεπτομερή και ακριβή αλγόριθμο για την καθορισμό της απαιτούμενης επιστροφής. Πρώτα, ορίζεται ο αρχικός συντελεστής δυναμικής (cosφ) του συστήματος υπό ανεπιστρεφόμενες συνθήκες.

$P$ και $Q$ είναι οι τιμές της δυναμικής και της μη δυναμικής ισχύος αντίστοιχα, όταν το δίκτυο λειτουργεί με πλήρη φόρτο;
$\α$ είναι ο ετήσιος μέσος συντελεστής δυναμικής φόρτου του συστήματος παροχής ρεύματος (ή δικτύου), συνήθως μεταξύ 0,70 και 0,75;
$\β$ είναι ο ετήσιος μέσος συντελεστής μη δυναμικής φόρτου του συστήματος παροχής ρεύματος (ή δικτύου), συνήθως 0,76.

Εάν το σύστημα παροχής ρεύματος ήδη λειτουργεί κανονικά, μπορεί να χρησιμοποιηθούν ιστορικά δεδομένα κατανάλωσης ρεύματος για τον υπολογισμό. Σε αυτή την περίπτωση:

όπου:
W_m είναι η μηνιαία μέση κατανάλωση δυναμικής ενέργειας του συστήματος παροχής ρεύματος;
W_rm είναι η μηνιαία μέση κατανάλωση μη δυναμικής ενέργειας του συστήματος παροχής ρεύματος.

Βάσει του ανωτέρω στόχου συντελεστή δυναμικής, η πραγματική επιστροφή ισχύος των καταναλωτικών μπορεί να καθοριστεί με την ακόλουθη τύπο:

2.1.2 Μεθόδοι Σύνδεσης Κλάδων Καταναλωτικών

Κατά την κανονική λειτουργία του συστήματος παροχής ρεύματος, οι κλάδοι καταναλωτικών συνήθως χρησιμοποιούν δύο βασικές μεθόδους σύνδεσης: τη σύνδεση δελτίου (Δ) και τη σύνδεση Y (star). Επιπλέον, ανάλογα με τη θέση των συσκευών σύνδεσης στον κύκλωμα, μπορούν να ταξινομηθούν ως εσωτερικές ή εξωτερικές μεθόδους σύνδεσης.

Η σύνδεση δελτίου επιτρέπει ταχεία, παράλληλη τριφασική επιστροφή, μειώνοντας αποτελεσματικά τη διάρκεια της ανισορροπίας της γραμμής και βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της επιστροφής. Ωστόσο, είναι συνήθως κατάλληλη μόνο για συστήματα με σχετικά ισορροπημένες τριφασικές φορτίες και δεν μπορεί να επιτευχθεί ακριβής επιστροφή του δικτύου.

Η σύνδεση Y επιτρέπει ανεξάρτητη και ακριβή επιστροφή για κάθε φάση του κλάδου καταναλωτικών. Ωστόσο, μπορεί να οδηγήσει σε υψηλή ή χαμηλή τάση σε μία φάση και συνήθως εμπορεύεται με υψηλότερο κόστος εφαρμογής.

Επομένως, αυτό το έγγραφο προτείνει μία υβριδική προσέγγιση που συνδυάζει τα πλεονεκτήματα και των δύο μεθόδων σύνδεσης, προσαρμόζοντας τον αριθμό και την ισχύ των ομάδων καταναλωτικών σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες φόρτου.

2.1.3 Διαμόρφωση Ομάδων Καταναλωτικών

Η διαμόρφωση ομάδων καταναλωτικών συνήθως περιλαμβάνει σχέδια ίσης και ανίσης ισχύος.

Στη διαμόρφωση ίσης ισχύος, ο συνολικός κλάδος καταναλωτικών χωρίζεται σε ομάδες ίσης ισχύος, με τον αριθμό των ομάδων να καθορίζεται βάσει της συνολικής απαιτούμενης ισχύος. Αυτή η μέθοδος παρέχει απλή συναρμολόγηση και απλή λογική ελέγχου σύνδεσης. Ωστόσο, λόγω των λιγότερων ομάδων και των μεγαλύτερων μεμονωμένων ισχύων, αυτό αποτελεί σταθμική επιστροφή, που καθιστά δύσκολη την ακριβή επιστροφή. Η συχνή σύνδεση μπορεί επίσης να επιταχύνει την ξεφορτωση των συσκευών και να αυξήσει το κόστος συντήρησης.

Στη διαμόρφωση ανίσης ισχύος, οι ισχύος των καταναλωτικών κατανέμονται σύμφωνα με ένα προκαθορισμένο λόγο (π.χ., 1∶2∶4∶8). Αυτή η προσέγγιση παρέχει υψηλότερη ακρίβεια και ευελιξία, επιτρέποντας λεπτομερή ρύθμιση της μη δυναμικής ισχύος. Ωστόσο, περιλαμβάνει πολύπλοκη σχεδίαση συστήματος και λογική ελέγχου, περιορίζοντας την επεκτασιμότητά της. Επιπλέον, οι μικρότερες ισχύος καταναλωτικών μπορεί να υποστούν υπερβολικά συχνές συνδέσεις, επηρεάζοντας τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία.

Μετά από συνολική αξιολόγηση, αυτό το έγγραφο χρησιμοποιεί τη μέθοδο διαμόρφωσης ίσης ισχύος. Ωστόσο, η ισχύς της κοινής ομάδας επιστροφής είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από αυτή της ομάδας επιστροφής ανά φάση. Αυτή η διαμόρφωση υποστηρίζει καλύτερα τις κυκλικές συνδέσεις, βελτιώνοντας την ακρίβεια και την ταχύτητα αντίδρασης, ενώ μειώνει την πολυπλοκότητα του ελέγχου. Επίσης, μειώνει τον κύκλο επιστροφής και ενισχύει την συνολική αποτελεσματικότητα.

2.2 Βελτίωση της Στρατηγικής Αντιστροφής Μη Δυναμικής Ισχύος

Μια καλά σχεδιασμένη στρατηγική αντιστροφής μη δυναμικής ισχύος εξασφαλίζει αποτελεσματική επιστροφή υπό διάφορες συνθήκες λειτουργίας. Κατά την κανονική λειτουργία του συστήματος, ο πραγματικός κατάσταση του συστήματος επιστροφής μπορεί να χωριστεί σε ζώνες - όπως η ζώνη σύνδεσης, η σταθερή ζώνη και η ζώνη αποσύνδεσης - βάσει παραμέτρων όπως η δυναμική και η μη δυναμική ισχύς.

Η βελτ