Εξασύντακτη αλλαγή ρεύματος σε υψηλή τάση σε προστατικά συστήματα υψηλής τάσης
Όταν δύο τμήματα ενός ηλεκτρικού δικτύου με την ίδια λειτουργική τάση συνδέονται, παρατηρείται το φαινόμενο αλλαγής φάσης κατά την ενεργοποίηση, αν οι ισοδύναμες πηγές τους έχουν διαφορετικές γωνίες φάσης, με κάποιες ή όλες τις φάσεις να είναι 180° εκτός φάσης. Κατά τη διάρκεια της ενεργοποίησης, ο πυκνωτής τροποποίησης αντιμετωπίζει τάσεις πηγών με διαφορετικές γωνίες φάσης, οδηγώντας στην παρουσία ροών ενέργειας με αλλαγή φάσης στη σύνδεση. Αυτές οι ροές πρέπει να διακόπτονται αξιόπιστα από τους πυκνωτές τροποποίησης στα δύο άκρα της σύνδεσης.
Ειδικότερα, η διαφορά γωνίας φάσης μεταξύ των περιστρεφόμενων διανυσμάτων που αντιπροσωπεύουν τις τάσεις των πηγών αποτελεί ασυγχρόνιση των άμεσων κυματομορφών τάσης, προκαλώντας σημαντικές μεταβατικές ροές και τάσεις κατά την ενεργοποίηση. Για τη μεταβατική ανάκτηση τάσης (TRV), αυτή η ενεργοποίηση χαρακτηρίζεται από ενεργούς πηγές ενέργειας στα δύο άκρα του πυκνωτή τροποποίησης, αυξάνοντας την πολυπλοκότητα και τις προκλήσεις της ενεργοποίησης.
Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, υποθέτουμε ότι οι πηγές ενέργειας S1 και S2 αντιπροσωπεύουν δύο πηγές με διαφορετικές γωνίες φάσης. Κατά την ενεργοποίηση του πυκνωτή τροποποίησης μεταξύ αυτών των δύο πηγών, η διαφορά γωνίας φάσης μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική αύξηση της μεταβατικής ροής, επιβάλλοντας μεγαλύτερες απαιτήσεις διάκοπης στον πυκνωτή τροποποίησης. Συνεπώς, ο πυκνωτής τροποποίησης πρέπει να έχει αρκετή ικανότητα για να αντιμετωπίσει αυτές τις υψηλές συνθήκες άνεσης, εξασφαλίζοντας ασφαλή και αξιόπιστες ενεργοποιήσεις.
Σύνοψη Κλειδιαίων Σημείων
Αλλαγή Φάσης: Παρατηρείται κατά την ενεργοποίηση μεταξύ δύο πηγών με διαφορετικές γωνίες φάσης.
Μεταβατικές Ροές: Παράγονται σημαντικές μεταβατικές ροές λόγω διαφορών γωνιών φάσης.
Μεταβατική Ανάκτηση Τάσης (TRV): Η ενεργοποίηση περιλαμβάνει ενεργούς πηγές ενέργειας στα δύο άκρα του πυκνωτή τροποποίησης, αυξάνοντας την πολυπλοκότητα.
Απαιτήσεις Πυκνωτή Τροποποίησης: Ο πυκνωτής τροποποίησης πρέπει να έχει αρκετή ικανότητα για να αντιμετωπίσει υψηλές συνθήκες άνεσης, εξασφαλίζοντας ασφαλή και αξιόπιστες ενεργοποιήσεις.
Στις προηγουμένως αναφερθείσες ενεργοποιήσεις παραβιάσεων, η συνιστώσα TRV στην πλευρά του φορτίου τελικά μειώνεται σε μηδέν. Ωστόσο, στην αλλαγή φάσης, η συνιστώσα TRV στην πλευρά S2 μειώνεται στην τάση ανάκτησης συχνότητας ενέργειας (RV) της πηγής S2. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2, υποθέτεται ότι η διαφορά φάσης τάσης μεταξύ των δύο πηγών είναι 90°, και οι αντιστοιχίες αντιστάσεις σύνδεσης κατά σύντομο χρονικό διάστημα είναι ίσες.
Επομένως, το βασικό χαρακτηριστικό της ενεργοποίησης αλλαγής φάσης είναι ιδιαίτερα υψηλές κορυφαίες τιμές TRV, ενώ η ταχύτητα αύξησης της τάσης επανασύνδεσης (RRRV) και η ροή παραμένουν σχετικά μέτριες. Δεδομένου ότι η κορυφαία τιμή TRV κατά την αλλαγή φάσης είναι η υψηλότερη μεταξύ όλων των ενεργοποιήσεων, χρησιμοποιείται συνήθως ως πρότυπο αξιολόγησης άλλων πολύπλοκων ενεργοποιήσεων, όπως η διάκοπη παραβιάσεων σε μεγάλες μεταφορικές γραμμές ή η χειρισμός παραβιάσεων σε σειριακά αντισυμπληρωμένες γραμμές.
Σύνοψη Κλειδιαίων Σημείων:
TRV στην πλευρά του φορτίου: Σε όλες τις περιπτώσεις, η συνιστώσα TRV στην πλευρά του φορτίου μειώνεται σε μηδέν. TRV στην πλευρά S2 κατά την αλλαγή φάσης: Μειώνεται στην τάση ανάκτησης συχνότητας ενέργειας (RV) της πηγής S2.
Κορυφαία τιμή TRV: Ιδιαίτερα υψηλή κατά την αλλαγή φάσης.
RRRV και Ροή: Παραμένουν σχετικά μέτριες.
Πρότυπο Αναφοράς: Η κορυφαία τιμή TRV κατά την αλλαγή φάσης είναι η υψηλότερη, κάνοντάς την κοινή αναφορά για την αξιολόγηση άλλων πολύπλοκων ενεργοποιήσεων.
Χαρακτηριστικά της TRV κατά την Αλλαγή Φάσης
Στις προηγουμένως αναφερθείσες ενεργοποιήσεις παραβιάσεων, η συνιστώσα TRV στην πλευρά του φορτίου μειώνεται σε μηδέν σε όλες τις περιπτώσεις. Ωστόσο, κατά την αλλαγή φάσης, η συνιστώσα TRV στην πλευρά μειώνεται στην τάση ανάκτησης συχνότητας ενέργειας (RV) της πηγής . Αυτή η συμπεριφορά είναι ορατή στο Σχήμα 2, όπου υποθέτεται ότι η διαφορά φάσης τάσης μεταξύ των δύο πηγών είναι 90°, και οι αντιστοιχίες αντιστάσεις σύνδεσης κατά σύντομο χρονικό διάστημα είναι ίσες.
Αναδιατυπωμένη Περιγραφή
Στις προηγουμένως αναφερθείσες ενεργοποιήσεις παραβιάσεων, η συνιστώσα TRV στην πλευρά του φορτίου πάντα μειώνεται σε μηδέν. Ωστόσο, κατά την αλλαγή φάσης, η συνιστώσα TRV στην πλευρά μειώνεται στην τάση ανάκτησης συχνότητας ενέργειας (RV) της πηγής . Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2, αυτό υποθέτει μια διαφορά φάσης 90° μεταξύ των δύο πηγών ενέργειας και ίσες αντιστάσεις σύνδεσης κατά σύντομο χρονικό διάστημα.
Επομένως, τα βασικά χαρακτηριστικά της ενεργοποίησης αλλαγής φάσης είναι:
Πολύ Υψηλές Κορυφαίες Τιμές TRV: Οι κορυφαίες τιμές της TRV είναι σημαντικά υψηλότερες σε σύγκριση με άλλες μορφές ενεργοποίησης.
Μέτριες RRRV και Ροές: Η ταχύτητα αύξησης της τάσης επανασύνδεσης (RRRV) και οι επίπεδοι ροής παραμένουν μέτριοι, παρά τις υψηλές κορυφαίες τιμές TRV.
Δεδομένου ότι η κορυφαία τιμή TRV κατά την αλλαγή φάσης είναι η υψηλότερη μεταξύ όλων των μορφών ενεργοποίησης, αυτή η συνθήκη χρησιμοποιείται συχνά ως αναφορά για την αξιολόγηση άλλων ειδικών συνθηκών ενεργοποίησης, όπως:
Η διάκοπη παραβιάσεων σε μεγάλες μεταφορικές γραμμές
Ο χειρισμός παραβιάσεων σε σειριακά αντισυμπληρωμένες γραμμές
Σύνοψη Κλειδιαίων Σημείων:
TRV στην πλευρά του φορτίου: Πάντα μειώνεται σε μηδέν σε όλες τις περιπτώσεις ενεργοποίησης παραβιάσεων.
-side TRV κατά την αλλαγή φάσης: Μειώνεται στην τάση ανάκτησης συχνότητας ενέργειας (RV) της πηγής .
Κορυφαία τιμή TRV: Ιδιαίτερα υψηλή κατά την αλλαγή φάσης.
RRRV και Ροές: Παραμένουν σχετικά μέτριες.
Πρότυπο Αναφοράς: Η κορυφαία τιμή TRV κατά την αλλαγή φάσης είναι η υψηλότερη, κάνοντάς την κοινή αναφορά για την αξιολόγηση άλλων πολύπλοκων ενεργοποιήσεων.
Το Σχήμα 3 επεξηγεί δύο σενάρια που μπορούν να οδηγήσουν σε συνθήκες αλλαγής φάσης. Στο πρώτο σενάριο (αριστερό σχήμα), ένας γεννήτριας συνδέεται στο δίκτυο από έναν πυκνωτή τροποποίησης σε λάθος γωνία φάσης. Στο δεύτερο σενάριο (δεξιό σχήμα), διαφορετικά τμήματα του δικτύου μεταφοράς χάνουν τη συγχρονισμό, συχνά λόγω μιας σύντομης σύνδεσης κάπου στο δίκτυο.
Σε και τα δύο σενάρια, οι ροές με αλλαγή φάσης διασχίζουν το δίκτυο, οι οποίες πρέπει να διακόπτονται αξιόπιστα από τους πυκνωτές τροποποίησης. Αυτές οι συνθήκες παρουσιάζουν σημαντικές προκλήσεις για το σύστημα ενέργειας, καθώς η αλλαγή φάσης μπορεί να οδηγήσει σε υψηλές μεταβατικές ροές και τάσεις, απαιτώντας από τους πυκνωτές τροποποίησης να αντιμετωπίζουν αυτές τις έκτακτες συνθήκες αποτελεσματικά.
Σύνοψη Κλειδιαίων Σημείων:
Σενάριο 1 (Αριστερό Σχήμα): Ένας γεννήτριας συνδέεται στο δίκτυο σε λάθος γωνία φάσης, οδηγώντας σε αλλαγή φάσης.
Σενάριο 2 (Δεξιό Σχήμα): Διαφορετικά τμήματα του δικτύου μεταφοράς χάνουν τη συγχρονισμό, συνήθως λόγω μιας σύντομης σύνδεσης, προκαλώντας αλλαγή φάσης.
