정적 무효전력 보상기(SVC)란? 회로 및 전력 인자 개선에서의 작동 원리
정적 무효력 보상기(SVC)란?
정적 무효력 보상기(SVC), 또는 정적 반응 보상기라고도 불리는 것은 전력 시스템에서 전력 인자를 향상시키는 중요한 장치입니다. 이는 정적인 무효력 보상 장비의 일종으로, 최적의 전압 수준을 유지하고 안정적인 그리드 운영을 보장하기 위해 무효력을 주입하거나 흡수합니다.
유연한 교류 전송 시스템(FACTS)의 중요한 부분인 SVC는 쌍극자 게이트 절연 트랜지스터(IGBT)와 같은 전력 전자 장치로 제어되는 커패시터와 리액터 뱅크로 구성됩니다. 이러한 전자 장치는 필요에 따라 커패시터와 리액터를 신속하게 스위칭하여 무효력을 주입하거나 흡수할 수 있게 합니다. SVC의 제어 시스템은 시스템 전압과 전류를 지속적으로 모니터링하여 실시간으로 장치의 무효력 출력을 조정하여 변동을 상쇄합니다.
SVC는 부하 요구 사항이나 간헐적인 발전(예: 풍력 또는 태양광 발전)으로 인해 발생하는 무효력 변동을 주로 해결합니다. 동적으로 무효력을 주입하거나 흡수함으로써 연결 지점에서 전압과 전력 인자를 안정화하여 신뢰성 있는 전력 공급을 보장하고 전압 저하 또는 상승 등의 문제를 완화합니다.
SVC의 구조
정적 무효력 보상기(SVC)는 일반적으로 TCR(Thyristor-Controlled Reactor), TSC(Thyristor-Switched Capacitor), 필터, 제어 시스템, 보조 장치 등 주요 구성 요소로 구성됩니다:
Thyristor-Controlled Reactor (TCR)
TCR는 전력 송전선과 병렬로 연결된 인덕터로, thyristor 장치에 의해 제어되어 유도 무효력을 제어합니다. thyristor 발화 각도를 변화시켜 무효력 흡수를 연속적으로 조정할 수 있습니다.
Thyristor-Switched Capacitor (TSC)
TSC는 그리드와 병렬로 연결된 커패시터 뱅크로, thyristor를 통해 제어되어 용량성 무효력을 조절합니다. 단계별로 무효력을 주입하여 정상 상태 부하 요구 사항을 보상하는 데 이상적입니다.
필터 및 리액터
이러한 구성 요소는 SVC의 전력 전자 장치에서 발생하는 고조파를 완화하여 전력 품질 기준을 준수합니다. 고조파 필터는 주요 주파수 성분(예: 5차, 7차 고조파)을 대상으로 하여 그리드 오염을 방지합니다.
제어 시스템
SVC의 제어 시스템은 그리드 전압과 전류를 실시간으로 모니터링하여 목표 전압과 전력 인자를 유지하기 위해 TCR 및 TSC 작업을 조정합니다. 센서 데이터를 처리하고 thyristor에 발화 신호를 보내는 마이크로프로세서 기반 컨트롤러를 특징으로 하며, 밀리초 단위의 무효력 보상을 가능하게 합니다.
보조 구성 요소
전압 일치를 위한 변압기, 고장 격리를 위한 보호 계전기, 전력 전자 장치를 위한 냉각 시스템, 그리고 신뢰성 있는 작동을 보장하기 위한 모니터링 기기 등을 포함합니다.
정적 무효력 보상기의 작동 원리
SVC는 전력 전자 장치를 사용하여 전력 시스템에서 전압과 무효력을 조절하며, 동적인 무효력 소스로 작동합니다. 다음은 그 작동 방식입니다:
SVC의 장점
SVC의 응용 분야
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