Reaktiv quvvat kompensatsiya texnologiyasi nima, uning optimallashtirish strategiyalari va ahamiyati?

1 Reaktiv kuchkorlik kompensatsiya texnologiyasi haqida
1.1 Reaktiv kuchkorlik kompensatsiya texnologiyasining roli

Reaktiv kuchkorlik kompensatsiya texnologiyasi elektr tarmoqlari va energetik tizimlarda keng qo'llaniladigan usullardan biridir. U asosan kuchkorlik faktorini yaxshilash, xattalarni yo'qotishni kamaytirish, energiya sifatini oshirish, tarmoq uzatish qobilyatini va tarmoqning barqarorligini oshirish maqsadida ishlatiladi. Bu, elektr jihozlarini aniqroq va ishonchli shartlarda ishlashini ta'minlaydi, hamda tarmoqning aktiv kuchkorlikni uzatish qobilyatini oshiradi.

1.2 Reaktiv kuchkorlik kompensatsiya texnologiyasining cheklanishlari

Keng qo'llanilmasa da, reaktiv kuchkorlik kompensatsiya texnologiyasi barcha qo'llanma scenariylariga mos kelmaydi. Masalan, tez-tez o'zgaruvchi yuklardagi tizimlarda, kompensatsiya qurilmalarining o'girish tezligi tez yuk o'zgarishlariga yetish olmaydi. Bu, to'g'ri javob berishni oldindan tortib, tarmoqda oqillanish voltaj o'zgarishlariga olib keliishi mumkin.

Ba'zi holatlarda, reaktiv kuchkorlik kompensatsiya qurilmalari harmonik toklar va harmonik voltajlarni yaratishi mumkin, bu umumiy energetik tizimga va ulangan jihozlarga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun, kompensatsiya rejalarini tuzish va amalga oshirish jarayonida harmonik muammolarni to'liq hisobga olish va mos ravishda ziddiy qilish choralarini qo'llash kerak.

2 Reaktiv kuchkorlik kompensatsiya optimallashtirish strategiyalari

Bu maqulda taklif etilgan quvvat kondensorlari asosidagi reaktiv kuchkorlik kompensatsiya texnologiyasi to'liq kompensatsiya tizimida amalga oshiriladi. Tizim asosan 3 ta bo'linmaga ega: S751e-JP asosiy kontroller, S751e-VAR boshqaruv paneli (kondensor o'girish bajaruvchi moduli) va quvvat kondensor banki. Ularning ichida, S751e-JP asosiy kontroller va S751e-VAR boshqaruv paneli ota-bola munosabatda ishlaydilar.

Normal ishlash jarayonida, S751e-VAR boshqaruv paneli S751e-JP asosiy kontrollerdan buyruqlarni olib, ichki kompleks o'girishlarini nazorat qiladi va avvaldan guruhlantirilgan quvvat kondensorlarini o'giradi. S751e-JP asosiy kontroller energiya tizimidan real vaqtli ish rejali malumotlarni jamlash va tahlil qilish javobgarligini o'zlashtiradi. Ichki dasturiy ta'minot va algoritmlar yordamida, talab qilinadigan reaktiv kuchkorlik kompensatsiyasini hisoblaydi, keyin bu ma'lumotni S751e-VAR boshqaruv paneliga moslangan signalga aylantiradi. Buyruqni olingach, boshqaruv paneli belgilangan logika bo'yicha o'girish amallarini bajaradi, bu esa energiya tizimi uchun aniq reaktiv kuchkorlik kompensatsiyasini ta'minlaydi.

2.1 Reaktiv kuchkorlik kompensatsiya jihozlarining dizayni va konfiguratsiyasi
2.1.1 Quvvat kondensorlarining kompensatsiya qobilyati

Quvvat kondensorlari kompensatsiya qobilyatini baholash uchun oddiy hisob-kitob usuli ko'pincha qo'llaniladi. Ammo, bu usul praktikada ba'zi cheklanishlarga ega. Shuning uchun, bu maqulda aniqroq va qoniqarsiz algoritm qo'llaniladi. Avvalo, kompensatsiya qilinmagan holatda tizimning boshlang'ich kuchkorlik faktori (cosφ) aniqlanadi.

$P$ va $Q$ - tarmoq to'liq yukda ishlayotganda aktiv va reaktiv kuchkorlik qiymatlari;
$\α$ - energetik tizimning (yoki tarmoqning) yillik o'rtacha aktiv yuk faktori, adashda 0.70 dan 0.75 gacha bo'lgan oraliqdagi qiymatlar qabul qiladi;
$\β$ - energetik tizimning (yoki tarmoqning) yillik o'rtacha reaktiv yuk faktori, adashda 0.76 deb qabul qilinadi.

Agar energetik tizim normal rejimda ishlayotgan bo'lsa, tarixiy elektr energiyasi ishlatilishi hisob-kitoblarda ishlatilishi mumkin. Bu holatda:

bu yerda:
W_m - energetik tizimning oylik o'rtacha aktiv energiya ishlatilishi;
W_rm - energetik tizimning oylik o'rtacha reaktiv energiya ishlatilishi.

Yuqorida aytib o'tilgan hadda, quvvat kondensorining aniq kompensatsiya qobilyati quyidagi formulada ifodalangan formula yordamida aniqlanadi:

2.1.2 Quvvat kondensor banklarining ulanish usullari

Energetik tizimning normal ishlash jarayonida, quvvat kondensor banklari adashda ikkita asosiy ulanish usullarini qo'llaydi: delta (Δ) ulanish va Y (star) ulanish. Qo'shimcha, o'girish qurilmalarining tarmoq ichidagi joylashuvi bo'lganda, ular ichki yoki tashqi o'girish konfiguratsiyalarga bo'linishi mumkin.

Delta ulanish tez, uch fazalik kompensatsiyani ta'minlaydi, bu xatti imkoniyatlar o'zaro teng emasligi muddatini kamaytiradi va kompensatsiya samaradorligini oshiradi. Ammo, u aniqroq tizim kompensatsiyasini ta'minlash uchun faqatgina mos keladigan uch fazalik yuklar bilan ishlaydi.

Y ulanish har bir fazani mustaqil va aniq kompensatsiya qilish imkoniyatini ta'minlaydi. Lekin, bu bitta fazada past yoki yuqori voltajga olib keliishi mumkin va adashda juda ko'p xarajatlar talab qilinadi.

Shuning uchun, bu maqulda ikkita ulanish usullarining afzalliklarini birlashtiradigan aralash yondashuv taklif etiladi, guruhlar soni va kondensorlar qobilyati haqiqiy yuk shartlariga mos tarzda o'zgartiriladi.

2.1.3 Quvvat kondensorlari guruhlanish konfiguratsiyasi

Quvvat kondensorlari guruhlanish konfiguratsiyasi adashda teng qobilyatli va teng emas qobilyatli rejimlarni o'z ichiga oladi.

Teng qobilyatli guruhlantirishda, umumiy kondensor banki teng qobilyatli guruhlarga ajratiladi, guruhlar soni talab qilinadigan umumiy qobilyatga mos tarzda belgilanadi. Bu usul oddiy montaj va oson o'girish nazorati logikasini ta'minlaydi. Lekin, kam guruh va katta individual qobilyatlar sababli, aniq kompensatsiya qilish qiyin bo'lib, tez o'girish qurilmalarining ish resursini kamaytiradi va xarajatlarni oshiradi.

Teng emas qobilyatli guruhlantirishda, kondensorlar qobilyatlari oldindan belgilangan nisbatda (masalan, 1∶2∶4∶8) taqsimlanadi. Bu yondashuv aniqroq va moslashuvchan kompensatsiya ta'minlaydi, reaktiv kuchkorlikni aniq boshqarish imkoniyatini beradi. Lekin, bu kompleks tizim dizayni va nazorat logikasini talab qiladi, shuning uchun uni kengaytirish qiyin. Kichik qobilyatli kondensorlar tez o'girishlar sababli, uzun muddatda ishonchli ishlashi qiyin bo'lishi mumkin.

To'liq baholashdan so'ng, bu maqulda teng qobilyatli guruhlantirish usuli qo'llaniladi. Biroq, umumiy kompensatsiya guruhining qobilyati faza bo'linma guruhidan azami qadar katta. Bu konfiguratsiya doimiy o'girish amallarini yaxshi qo'llab-quvvatlaydi, kompensatsiya aniqligini va javob berish tezligini oshiradi, nazorat kompleksligini kamaytiradi, kompensatsiya tsiklin qisqartiradi va umumiy samaradorlikni oshiradi.

2.2 Reaktiv kuchkorlik kompensatsiya strategiyasining optimallashtirilishi

Yaxshi ishlab chiqilgan reaktiv kuchkorlik kompensatsiya strategiyasi turli ish rejimlari uchun samarali kompensatsiya ta'minlaydi. Normal ishlash jarayonida, kompensatsiya tizimining real vaqt rejimi aktiv va reaktiv kuchkorlik parametrlariga qarab, o'girish zonasi, barqaror zonasi va o'girish chiqarish zonasi kabi zonalarga bo'linishi mumkin.

Kompensatsiya strategiyasini optimallashtirish tizim dizayning muhim aspekti, bu kompensatsiya samaradorligiga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi. Aniqlikka ega bo'lmagan yagona parametrli boshqaruv strategiyalari faqat bitta o'zgaruvchiga e'tibor qaratadi, bu esa kompleks yoki dinamik shartlarni boshqarish uchun yetarli emas. Bu, ko'proq kompensatsiya yoki tez o'girishlarga olib keliishi mumkin, operatsiya va xizmat ko'rsatish xarajatlarini oshiradi.

Shuning uchun, bu maqulda bir nechta parametrlarli kompozit boshqaruv strategiyasi qo'llaniladi. Bir parametr asosiy qaror qabul qilish kriteriyi sifatida, boshqa parametrlar esa yordamchi faktorlar sifatida ishlaydilar. Tizim bir nechta parametrlarni bir vaqtda baholaydi, to'liq hisob-kitoblar yordamida o'girish talablarini aniqlaydi va mos ravishda o'girish amallarini bajaradi, bu esa boshqaruv aniqligini va barqarorligini oshiradi.

2.3 Kompensatsiya jihozlari ish va xizmat ko'rsatish

Kompensatsiya jihozlari ishonchli va himoyaga ega bo'lishi uchun ichki dasturiy himoya tizimi qo'llanilishi kerak. Bu, qurilma turli anormal holatlar uchun normal ishlash yoki xavfsiz o'girish imkoniyatini ta'minlaydi, bu esa ish rejimini yaxshilaydi va xavfsizlikni oshiradi.

Qo'shimcha, mutaxassislarni qo'llab-quvvatlash uchun qurilmaning qo'llanilishi, tekshirilishi va potensial xavflarini aniqlash uchun muntazam ravishda qo'llanish va tekshirish kerak.

Reaktiv kuchkorlik kompensatsiya tizimlari adashda o'g'irish, yuqori voltaj va past voltaj himoyasini o'z ichiga oladi. Ushbu himoyalarni xatoliklar uchun to'g'ri javob berishini ta'minlash uchun ularning ish rejimini muntazam ravishda tekshirish kerak. Qo'shimcha, o'g'irish va temperaturani hisobga olgan himoya qo'llanilishi kerak, bu orqali aniq nazoratni amalga oshirish va xatoliklarni tezkor aniqlash mumkin.