रिएक्टिभ पावर कम्पनसेसन तकनीक क्या है, इसकी ऑप्टिमाइजेशन रणनीतिहरू र महत्त्व?

१ अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता प्रविधि को सारांश
१.१ अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता प्रविधिको भूमिका

अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता प्रविधि विद्युत प्रणाली र विद्युत जालक मा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिने प्रविधिहरू मध्ये एक हो। यसको मुख्य उद्देश्य शक्ति गुणाङ्कलाई सुधार गर्न, लाइन नुक्सानलाई कम गर्न, शक्ति गुणलाई बढाउन, र जालकको प्रसारण क्षमता र स्थिरतालाई बढाउन हुन्छ। यसले शक्ति उपकरणहरूलाई अधिक स्थिर र विश्वसनीय वातावरणमा संचालन गर्न र जालकको सक्रिय शक्ति प्रसारण क्षमतालाई बढाउन सुनिश्चित गर्छ।

१.२ अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता प्रविधिको सीमाहरू

यद्यपि यो व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता प्रविधि सबै अनुप्रयोग स्थितिहरूमा उपयुक्त छैन। उदाहरणका लागि, बारम्बार बदल्दो लोडहरूको प्रणालीमा, संपन्नता उपकरणहरूको स्विचिङ गति लोड बदलहरूको तीव्र गतिमा टिक्न सक्दैन। यसले अपर्याप्त प्रतिक्रिया र जालकमा अस्थिर वोल्टेज झटकालाई ल्याउन सक्छ।

केही स्थितिहरूमा, अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता उपकरणहरू हार्मोनिक धारा र हार्मोनिक वोल्टेज उत्पन्न गर्न सक्छ, जुन समग्र शक्ति प्रणाली र जोडिएको उपकरणहरूलाई नकारात्मक रूपमा प्रभावित गर्छ। त्यसैले, संपन्नता योजनाको डिजाइन र अनुप्रयोग गर्दा हार्मोनिक समस्याहरूलाई पूर्ण रूपमा विचार गर्नुपर्छ, र उपयुक्त दमन उपायहरू लागू गर्नुपर्छ।

२ अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नताको अनुकूलन रणनीतिहरू

यस पेपरमा प्रस्तावित शक्ति कैपसिटर आधारित अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता प्रविधि एक पूर्ण संपन्नता प्रणालीमा लागू गरिन्छ। यस प्रणालीमुख्यतया तीन घटकहरू छन्: S751e-JP मुख्य नियंत्रक, S751e-VAR नियंत्रण बोर्ड (कैपसिटर स्विचिङ निष्पादन युनिट), र शक्ति कैपसिटर बँक। यी घटकहरूमध्ये, S751e-JP मुख्य नियंत्रक र S751e-VAR नियंत्रण बोर्ड मुख्य-दास रिलेशनमा संचालन गर्छन्।

सामान्य संचालनमा, S751e-VAR नियंत्रण बोर्ड S751e-JP मुख्य नियंत्रकबाट निर्देशहरू प्राप्त गर्दछ र त्यसको आधारमा अन्तर्निहित कम्पोजिट स्विचहरूलाई नियंत्रण गर्दछ र पूर्वनिर्धारित शक्ति कैपसिटरहरूलाई स्विचिङ गर्दछ। S751e-JP मुख्य नियंत्रक शक्ति प्रणालीबाट वास्तविक संचालन डाटा संकलन र विश्लेषण गर्न जिम्मेवार छ। यसले आंतरिक सफ्टवेयर र एल्गोरिथम प्रयोग गरेर आवश्यक अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता गणना गर्दछ, र यस जानकारीलाई S751e-VAR नियंत्रण बोर्डसँग संगत निर्देशमा रूपान्तरण गर्दछ। निर्देश प्राप्त गर्दा, नियंत्रण बोर्ड पूर्वनिर्धारित तर्क अनुसार स्विचिङ संचालन गर्दछ, जसले शक्ति प्रणालीको लागि निश्चित अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता सुनिश्चित गर्छ।

२.१ अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता उपकरणको डिजाइन र रचना
२.१.१ शक्ति कैपसिटरको संपन्नता क्षमता

शक्ति कैपसिटरको संपन्नता क्षमता अनुमान गर्न आमतौरले एक सरलीकृत गणना विधि प्रयोग गरिन्छ। तर यस विधिले व्यावहारिक अनुप्रयोगमा केही सीमाहरू छन्। त्यसैले, यस पेपरले अधिक विस्तृत र निश्चित एल्गोरिथम प्रयोग गरेर आवश्यक संपन्नता निर्धारण गर्छ। पहिले, असंपन्न शर्तमा प्रणालीको प्रारंभिक शक्ति गुणाङ्क (cosφ) स्थापित गरिन्छ।

$P$ र $Q$ जालक पूर्ण लोडमा संचालन गर्दा सक्रिय र अभिक्रियात्मक शक्ति मानहरू हुन्छन्;
$\α$ शक्ति प्रणाली (वा जालक)को वार्षिक औसत सक्रिय लोड गुणाङ्क हुन्छ (सामान्यतया ०.७० देखि ०.७५ सम्म);
$\β$ शक्ति प्रणाली (वा जालक)को वार्षिक औसत अभिक्रियात्मक लोड गुणाङ्क हुन्छ, सामान्यतया ०.७६ लिइन्छ।

यदि शक्ति प्रणाली पहिले नै सामान्य संचालनमा छ, त्यसको ऐतिहासिक विद्युत उपभोग डाटा प्रयोग गरेर गणना गर्न सकिन्छ। यस अवस्थामा:

यत्र:
W_m शक्ति प्रणालीको मासिक औसत सक्रिय ऊर्जा उपभोग हुन्छ;
W_rm  शक्ति प्रणालीको मासिक औसत अभिक्रियात्मक ऊर्जा उपभोग हुन्छ।

उल्लेखित लक्ष्य शक्ति गुणाङ्क आधारमा, शक्ति कैपसिटरको वास्तविक संपन्नता क्षमता निम्न फारमुला प्रयोग गरेर निर्धारण गर्न सकिन्छ:

२.१.२ शक्ति कैपसिटर बँकको जोडन विधिहरू

शक्ति प्रणालीको सामान्य संचालनमा, शक्ति कैपसिटर बँकहरू आमतौरले दुई बुनियादी जोडन विधिहरू प्रयोग गर्छन्: डेल्टा (Δ) जोडन र Y (वाई) जोडन। यसको अतिरिक्त, सर्किटमा स्विचिङ उपकरणहरूको स्थान अनुसार, यी अन्तर्निहित वा बाहिरी स्विचिङ रचनाहरूमा विभाजित गरिन सकिन्छ।

डेल्टा जोडन तीन धारा एकसाथ अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता गर्न सक्छ, जसले लाइन असंतुलनको अवधि कम गर्छ र संपन्नता प्रभावित बढाउँछ। तर यो आमतौरले तीन धारा लोड बाटो अनुपातिक छन् र निश्चित जालक संपन्नता गर्न सकिँदैन।

Y जोडन प्रत्येक धाराको लागि शक्ति कैपसिटर बँकको स्वतंत्र र निश्चित संपन्नता गर्न सक्छ। तर यो एक धारामा उच्च वा निम्न वोल्टेज ल्याउन सक्छ र सामान्यतया अधिक लागत आवश्यक छ।

त्यसैले, यस पेपरले दुई जोडन विधिहरूको लाभहरूलाई जोडेर एक संयोजित दृष्टिकोण प्रस्ताव गर्छ, जसले वास्तविक लोड शर्तहरू अनुसार कैपसिटर ग्रुपहरूको संख्या र क्षमता रेखांकित गर्छ।

२.१.३ शक्ति कैपसिटरको ग्रुपिङ रचना

शक्ति कैपसिटरको ग्रुपिङ रचना सामान्यतया समान क्षमता र असमान क्षमता योजनाहरू समावेश गर्छ।

समान क्षमता ग्रुपिङमा, कुल कैपसिटर बँकलाई समान क्षमताका ग्रुपहरूमा विभाजन गरिन्छ, जसको संख्या कुल आवश्यक क्षमता आधारमा निर्धारण गरिन्छ। यो विधिले सरल रचना र सरल स्विचिङ नियंत्रण तर्क प्रदान गर्छ। तर यसको कारण ग्रुपहरूको संख्या कम र व्यक्तिगत क्षमता ठूलो हुन्छ, जसले निश्चित संपन्नता गर्न कठिन बनाउँछ। बारम्बार स्विचिङ गर्ने लागि उपकरणहरूको धेरै धेरै धाँधलाग्दै र रखरखाहरूको लागत बढाउँछ।

असमान क्षमता ग्रुपिङमा, कैपसिटर क्षमताहरू पूर्वनिर्धारित अनुपात (उदाहरणका लागि, १∶२∶४∶८) अनुसार वितरण गरिन्छ। यो विधिले उच्च संपन्नता योग्यता र लचीलापन प्रदान गर्छ, जसले निश्चित अभिक्रियात्मक शक्ति नियंत्रण गर्न सक्छ। तर यसले जटिल व्यवस्थापन र नियंत्रण तर्क आवश्यक बनाउँछ, जसले विस्तारीकरण लागि सीमा राख्छ। यसको अतिरिक्त, ठूलो क्षमताका कैपसिटरहरू धेरै बार स्विचिङ गर्न सक्छ, जसले दीर्घकालीन विश्वसनीयतालाई प्रभावित गर्छ।

समग्र मूल्यांकन गर्दा, यस पेपरले समान क्षमता ग्रुपिङ विधि लिइन्छ। तर सामान्य संपन्नता ग्रुपको क्षमता विभाजित धारा संपन्नता ग्रुपको भन्दा थोरै ठूलो हुन्छ। यस रचनाले चक्रीय स्विचिङ संचालनमा सहायता गर्छ, संपन्नता योग्यता र प्रतिक्रिया गति बढाउँछ, र नियंत्रण जटिलता कम गर्छ। यसले संपन्नता चक्र छोटो र समग्र प्रभावितता बढाउँछ।

२.२ अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता रणनीतिको अनुकूलन

अच्छी रूपमा डिजाइन गरेको अभिक्रियात्मक शक्ति संपन्नता रणनीति विभिन्न संचालन शर्तहरूमा प्रभावित संपन्नता सुनिश्चित गर्छ। सामान्य प्रणाली संचालनमा, संपन्नता प्रणालीको वास्तविक अवस्था सक्रिय र अभिक्रियात्मक शक्ति जस्ता पैरामिटरहरू आधारमा विभाजित गरिन सकिन्छ—जस्तै स्विचिङ-इन अवस्था, स्थिर अवस्था, र स्विचिङ-आउट अवस्था।

संपन्नता रणनीतिको अनुकूलन व्यवस्थापन डिजाइनको एक महत्त्वपूर्ण पक्ष हो, जसले संपन्नता प्रदर्शनलाई प्रत्यक्ष रूपमा प्रभावित गर्छ। परम्परागत एकल-पैरामिटर नियंत्रण रणनीतिहरू एक चर फक्त लिएर काम गर्छन्, जुन जटिल वा गतिशील शर्तहरूलाई संभाल्न सक्दैन। यसले अधिक संपन्नता वा अत्यधिक स्विचिङ ल्याउन सक्छ, जसले संचालन र रखरखाहरूको लागत बढाउँछ।

त्यसैले, यस पेपरले बहु-पैरामिटर एकीकृत नियंत्रण रणनीति प्रयोग गर्छ। एक पैरामिटर प्रमुख निर्णय नियम रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र अन्य केही पैरामिटरहरू सहायक तत्व रूपमा प्रयोग गरिन्छ। प्रणाली बहु जानकारीहरूलाई एकसाथ मूल्यांकन गर्छ, निश्चित स्विचिङ आवश्यकता निर्धारण गर्न समग्र गणना गर्छ, र त्यसको अनुसार स्विचिङ कार्य गर्छ, जसले नियंत्रण योग्यता र स्थिरता बढाउँछ।

२.३ संपन्नता उपकरणको संचालन र रखरखाहरू

संपन्नता उपकरणको स्थिरता र हस्तक्षेप रोकथाम लागि, एक अन्तर्निहित सफ्टवेयर सुरक्षा प्रणाली लागू गर्नुपर्छ। यसले विभिन्न असामान्य शर्तहरूमा उपकरणलाई सामान्य रूपमा संचालन गर्न वा सुरक्ष