Што е статичен компензатор на реактивна мощност (SVC)? Циркуит и операција во корекција на факторот на мощност

Што е статичен компензатор на реактивна мощност (SVC)?

Статичниот компензатор на реактивна мощност (SVC), познат и како статичен компензатор на реактивна мощност, е важна опрема за подобрување на факторот на мощност во електричните системи за пренос. Како вид на статична опрема за компензација на реактивна мощност, тој внесува или апсорбира реактивна мощност за одржување на оптимални нивоа на напон, осигурувајќи стабилна работа на мрежата.

Како интегрален дел од гибкиот AC преносен систем (FACTS), SVC се состои од банка на кондензатори и реактори кои се контролираат со електроника за управување со мощност како тирисори или изолирани двополарни транзистори (IGBTs). Овие електронски компоненти овозможуваат брзо сврчување на кондензаторите и реакторите за внесување или апсорбиранje реактивна мощност според потребата. Контролната система на SVC непрекинато мониторира напонот и токот во системот, прилагодувајќи излезот на реактивна мощност на уредот во реално време за контрација на флуктуациите.

SVC-овите пред сѐ се справуваат со варијации на реактивната мощност причинети од колебања на потребите или интермитентна производство (напр. ветар или сончеви источници). Со динамично внесување или апсорбирање на реактивна мощност, тие стабилизираат напонот и факторот на мощност на точката на поврзување, осигурувајќи надежна достава на енергија и намалување на проблеми како понизување или повисување на напонот.

Конструкција на SVC

Статичниот компензатор на реактивна мощност (SVC) типички се состои од клучни компоненти вклучувајќи тирисорско контролиран реактор (TCR), тирисорско сврчено кондензатор (TSC), филтри, контролна система и помошни уреди, како што е детално објаснето подолу:

Тирисорско контролиран реактор (TCR)

TCR е индуктор поврзан паралелно со линијата за пренос на енергија, регулиран со тирисорски уреди за контрола на индуктивна реактивна мощност. Тој овозможува непрекината прилагодба на апсорбиранјето на реактивна мощност со варирање на аголот на сврчување на тирисорот.

Тирисорско сврчено кондензатор (TSC)

TSC е банка на кондензатори исто така поврзана паралелно со мрежата, контролирана со тирисори за регулација на капацитивна реактивна мощност. Таа пружа дискретно внесување на реактивна мощност во чекори, идеална за компензација на статички потреби.

Филтри и реактори

Овие компоненти намалуваат хармониките генерираани од електрониката за управување со мощност на SVC, осигурувајќи спроведување на стандарди за квалитет на енергијата. Хармоничните филтри типички целувтаат доминантни компоненти на фреквенција (напр. 5-ти, 7-ми хармоници) за спречување на замразнување на мрежата.

Контролна система

Контролната система на SVC непрекинато мониторира напонот и токот во мрежата, прилагодувајќи операциите на TCR и TSC за одржување на целните нивоа на напон и фактор на мощност. Таа вклучува контролер базиран на микропроцесор кој процесира податоци од сензори и испраќа сигнал за сврчување на тирисорите, овозможувајќи компензација на реактивна мощност во милисекунди.

Помошни компоненти

Вклучува трансформатори за прилагодба на напон, релези за заштита за изолација на грешки, системи за хладење за електроника за управување со мощност, и инструменти за мониторинг за осигурување на надежна работа.

Принцип на работа на статичен компензатор на реактивна мощност

SVC регулира напонот и реактивната мощност во системите за пренос на енергија со користење на електроника за управување со мощност, функционирајќи како динамичен извор на реактивна мощност. Еве како работи:

• Управување со реактивна мощност
  SVC комбинира TCR (индуктивен) и TSC (капацитивен) паралелно со мрежата. TCR може да апсорбира реактивна мощност со прилагодба на аголот на сврчување на тирисорот, додека TSC внесува реактивна мощност во дискретни чекори. Оваа комбинација овозможува двосмерно управување со реактивна мощност:

• Понизување на напонот: Кога напонот во мрежата паѓа, SVC внесува капацитивна реактивна мощност преку TSC за да го подигне напонот.

• Повисување на напонот: Кога напонот надминува зададената вредност, SVC апсорбира реактивна мощност преку TCR за да го понизи напонот.

• Непрекинато мониторирање и прилагодба
  Сензорите мерат напонот и токот во реално време, испраќајќи податоци до контролната система. Контролерот пресметува потребната реактивна мощност и прилагодува аголот на сврчување на тирисорите за одржување на стабилноста на напонот во ±2% од номиналната вредност.

• Намалување на хармониците
  Акцијата на сврчување на TCR генерира хармоники, кои се филтрираат со пасивни LC филтри (напр. 5-ти, 7-ми хармонични филтри) за осигурување на спроведување на стандарди за мрежата.

Префасти на SVC

• Подобрен пренос на енергија: Зголемува капацитетот на линијата до 30% преку компензација на реактивна мощност.

• Транзиентна стабилност: Гаси колебањата на напонот при грешки или промени на потребите, подобрувајќи резилентноста на системот.

• Управување со напонот: Управува со статички и временски преузети напони, идеално за интеграција на возобновливи извори на енергија.

• Намалување на губитоци: Подобрува факторот на мощност ( tipično >0,95), намалувајќи резистивните губитоци за 10–15%.

• Ниското одржување: Солиден дизајн без движејки делови, намалувајќи оперативните трошоци.

• Подобрување на квалитетот на енергијата: Намалува понизувањето/повисувањето на напонот и хармоничката деформација.

Примена на SVC

• Мрежи за пренос на висок напон: Стабилизира напонот во EHV/UHV линии (380 kV–1,000 kV) и компенсира за капацитивно зарежување на долгите линии.

• Индустријски објекти: Коригира факторот на мощност во тешки индуктивни нагласи (напр. сталнички заводи, мински опреми) за намалување на трошоците на утилитетите.

• Интеграција на возобновливи извори на енергија: Намалува колебањата на напонот од ветропаркови или сончеви паркови.

• Градски распределителни мрежи: Подобрува стабилноста на напонот во густонаселени области со колебащи се нагласи.

• Железнечки системи: Компенсира варијациите на реактивна мощност во електрификувани железнички мрежи.