מה היא טכנולוגיית פיצוי עוצמת反响力量补偿技术，其优化策略和意义的翻译如下： מה היא טכנולוגיית פיצוי העוצמה הריאקטיבית, אסטרטגיות האופטימיזציה שלה והמשמעות שלה

1 סקירת טכנולוגיית פיצוי הספק הלא פעיל
1.1 תפקיד טכנולוגיית פיצוי הספק הלא פעיל

טכנולוגיית פיצוי הספק הלא פעיל היא אחת מהטכניקות הנפוצות ביותר במערכות חשמל וברשתות חשמל. היא משמשת בעיקר לשיפור גורם החזקה, הפחתת אובדן בקו, שיפור איכות החשמל והגדלת יכולת ההעברה והיציבות של הרשת. זה מבטיח שהציוד החשמלי יעבוד בסביבה יציבה ומדויקת יותר, תוך כדי העלאה ביכולת ההעברה של הספק הפעיל על ידי הרשת.

1.2 מגבלות טכנולוגיית פיצוי הספק הלא פעיל

למרות השימוש הנרחב בה, טכנולוגיית פיצוי הספק הלא פעיל אינה מתאימה לכל מקרי שימוש. למשל, במערכות עם עומסים משתנים בתדירות גבוהה, 속ירות החלפת המכשירים לפיצוי עלולה לא להספיק לעקוב אחר השינויים המהירים בעומס. מצב זה יכול לגרום לתגובה בלתי מספקת, ולנפילות מתח בלתי יציבות ברשת.

במקרים מסוימים, מכשירי פיצוי הספק הלא פעיל יכולים לייצר זרמים ובולטים הרמוניים, אשר יכולים להשפיע לרעה על מערכת החשמל כולה ועל הציוד המחובר. לכן, יש לשקול את בעיות ההרמוניה באופן מלא במהלך תכנון וביצוע תוכניות לפיצוי, ולהתקין אמצעי דיכוי מתאימים.

2 אסטרטגיות אופטימיזציה לפיצוי הספק הלא פעיל

טכנולוגיית פיצוי הספק הלא פעיל המבוססת על קבל חשמל המוצעת במאמר הזה מושגת בתוך מערכת פיצוי שלמה. המערכת מורכבת בעיקר משלושה רכיבים: בקר ראשי S751e-JP, לוח הבקרה S751e-VAR (יחידה לביצוע החלפת הקבלים) וקבוצת קבל החשמל. מבין אלה, הבקר הראשי S751e-JP והלוח S751e-VAR פועלים ביחס של ראש-משנה.

במהלך פעולה נורמלית, לוח הבקרה S751e-VAR מקבל הוראות מהבקר הראשי S751e-JP ומפעיל בהתאם את המפסקים המורכבים הפנימיים כדי להחליף קבוצות קבל חשמל מוגדרות מראש. הבקר הראשי S751e-JP אחראי לאיסוף וניתוח נתונים מבצעיים בזמן אמת מהמערכת החשמלית. באמצעות תוכנות ואלגוריתמים מובנים הוא מחשב את כמות הפיצוי של הספק הלא פעיל הנדרש, ולאחר מכן ממיר מידע זה לסיגנלים התואמים ללוח הבקרה S751e-VAR. לאחר קבלת הפקודה, לוח הבקרה מבצע את פעולות ההחלפה לפיطق מקוון מוקדם, מאפשר פיצוי מדויק של הספק הלא פעיל למערכת החשמל.

2.1 תכנון וצורה של ציוד פיצוי הספק הלא פעיל
2.1.1 יכולת הפיצוי של קבל החשמל

בדרך כלל משתמשים בשיטה פשוטה לחישוב יכולת הפיצוי של קבל החשמל. עם זאת, שיטה זו יש לה מגבלות מסוימות ביישום מעשי. לכן, במאמר זה משתמשים באלגוריתם מפורט ומדויק יותר לקביעת הפיצוי הנדרש. קודם כל, מגדירים את גורם החזקה ההתחלתי (cosφ) של המערכת במצב ללא פיצוי.

$P$ ו- $Q$ הם ערכי הספק הפעיל והספק הלא פעיל בהתאמה, כאשר הרשת פועלת בעומס מלא;
$\α$ הוא גורם העומס הפעיל השנתי הממוצע של מערכת החשמל (או הרשת), בדרך כלל בין 0.70 ל-0.75;
$\β$ הוא גורם העומס הלא פעיל השנתי הממוצע של מערכת החשמל (או הרשת), בדרך כלל מתקבל כ-0.76.

אם מערכת החשמל כבר פועלת בצורה נורמלית, ניתן להשתמש בנתוני צריכה חשמלית היסטוריים לחישוב. במקרה זה:

כאשר:
W_m הוא צריכת האנרגיה הפעילה הממוצעת החודשית של מערכת החשמל;
W_rm הוא צריכת האנרגיה הלא פעילה הממוצעת החודשית של מערכת החשמל.

על בסיס גורם החזקה המטרה המוזכר למעלה, ניתן לקבוע את יכולת הפיצוי האמיתית של קבל החשמל באמצעות הנוסחה הבאה:

2.1.2 שיטות חיבור של קבוצות קבל החשמל

במהלך פעולה נורמלית של מערכת החשמל, קבוצות קבל החשמל בדרך כלל משתמשות בשתי שיטות חיבור בסיסיות: חיבור דלתא (Δ) וחיבור Y (star). בנוסף, בהתאם למיקום המכשירים המחליפים במעגל, הם יכולים להיות מסווגים כמצבים חיצוניים או פנימיים של החלפת מפסקים.

חיבור הדלתא מאפשר פיצוי מהיר ומקביל בשלושת השלבים, המפחית secara efektif durasi ketidakseimbangan garis dan meningkatkan efisiensi kompensasi. Namun, biasanya hanya cocok untuk sistem dengan beban tiga fasa yang relatif seimbang dan tidak dapat mencapai kompensasi jaringan yang tepat.

Koneksi Y memungkinkan kompensasi independen dan akurat untuk setiap fase dari bank kapasitor. Namun, hal ini mungkin menyebabkan under-voltage atau over-voltage pada satu fase dan biasanya melibatkan biaya implementasi yang lebih tinggi.

Oleh karena itu, makalah ini mengusulkan pendekatan hibrida yang menggabungkan keuntungan dari kedua metode koneksi, menyesuaikan jumlah dan kapasitas kelompok kapasitor sesuai dengan kondisi beban aktual.

2.1.3 Konfigurasi Pengelompokan Kapasitor Daya

Konfigurasi pengelompokan kapasitor daya umumnya termasuk skema kapasitas sama dan kapasitas berbeda.

Dalam pengelompokan kapasitas sama, bank kapasitor total dibagi menjadi grup dengan kapasitas identik, dengan jumlah grup ditentukan berdasarkan kapasitas total yang diperlukan. Metode ini menawarkan perakitan sederhana dan logika kontrol switching yang mudah. Namun, karena jumlah grup yang lebih sedikit dan kapasitas individu yang lebih besar, hal ini menghasilkan langkah-langkah kompensasi kasar, sehingga sulit untuk kompensasi yang tepat. Switching yang sering juga dapat mempercepat aus peralatan dan meningkatkan biaya pemeliharaan.

Dalam pengelompokan kapasitas berbeda, kapasitas kapasitor didistribusikan menurut rasio tertentu (misalnya, 1∶2∶4∶8). Pendekatan ini memberikan akurasi kompensasi dan fleksibilitas yang lebih tinggi, memungkinkan penyetelan presisi reaktif daya. Namun, hal ini melibatkan desain sistem dan logika kontrol yang kompleks, membatasi skalabilitasnya. Selain itu, kapasitor kapasitas kecil mungkin mengalami operasi switching yang berlebihan, mempengaruhi keandalan jangka panjang.

Setelah evaluasi komprehensif, makalah ini mengadopsi metode pengelompokan kapasitas sama. Namun, kapasitas kelompok kompensasi umum sedikit lebih besar daripada kelompok kompensasi split-phase. Konfigurasi ini mendukung operasi switching siklik lebih baik, meningkatkan akurasi kompensasi dan kecepatan respons, serta mengurangi kompleksitas kontrol. Ini juga mempersingkat siklus kompensasi dan meningkatkan efisiensi keseluruhan.

2.2 Optimalisasi Strategi Kompensasi Reaktif

Strategi kompensasi reaktif yang dirancang dengan baik memastikan kompensasi efektif dalam berbagai kondisi operasional. Selama operasi sistem normal, status real-time sistem kompensasi dapat dibagi menjadi zona - seperti zona switch-in, zona stabil, dan zona switch-out - berdasarkan parameter seperti daya aktif dan reaktif.

Optimalisasi strategi kompensasi adalah aspek kritis dalam desain sistem, langsung mempengaruhi kinerja kompensasi. Strategi kontrol single-parameter tradisional hanya fokus pada satu variabel, membuatnya tidak memadai untuk menangani kondisi yang kompleks atau dinamis. Hal ini sering menyebabkan over-kompensasi atau switching berlebihan, meningkatkan biaya operasional dan pemeliharaan.

Oleh karena itu, makalah ini menggunakan strategi kontrol komposit multi-parameter. Satu parameter digunakan sebagai kriteria keputusan utama, sementara beberapa parameter lainnya berfungsi sebagai faktor bantu. Sistem mengevaluasi beberapa parameter secara bersamaan, melakukan perhitungan komprehensif untuk menentukan kebutuhan switching, dan mengeksekusi tindakan switching sesuai, meningkatkan akurasi dan stabilitas kontrol.

2.3 Operasi dan Pemeliharaan Perangkat Kompensasi

Untuk meningkatkan stabilitas dan ketahanan gangguan perangkat kompensasi, harus diimplementasikan sistem proteksi perangkat lunak bawaan. Ini memastikan perangkat dapat beroperasi normal atau putus aman dalam berbagai kondisi abnormal, sehingga meningkatkan keandalan dan keamanan operasional.

Selain itu, teknisi profesional harus secara teratur melakukan komisi pemasangan dan inspeksi untuk mengidentifikasi potensi bahaya keselamatan dalam peralatan dan melakukan perkuatan tepat waktu.

Sistem kompensasi reaktif biasanya dilengkapi dengan fungsi perlindungan seperti overcurrent, overvoltage, dan undervoltage protection. Untuk memastikan perlindungan ini merespons dengan benar terhadap kerusakan, pengujian rutin kinerja operasional mereka diperlukan. Selain itu, perlindungan overcurrent dan suhu harus diimplementasikan untuk mendeteksi anomali secara cepat dan mencegah eskalasi kerusakan.