FACTS nədir və Onların Güc Sisteminə Niyə İhtiyacı Var？
FACTS (Flexible Alternating Current Transmission System) nisbətən statik cihazlardan istifadə edərək AC elektrik şəbəkələrinin enerji transfer mövqeini və idarə olunmaq məhdudiyatını artırmaq üçün qurulmuş bir elektronika sistemidir.
Bu elektronik cihazlar adi AC şəbəkələrə inteqrasiya edilərək, aşağıdakı kritik performans göstəricilərini artırır:
Güç elektronikanaclamalarının icadından əvvəl, reaktiv gücü çoxaltmaq və stabilliyi təmin etmək məsələləri kondensatorlar, reaktorlar və ya sinxron jeneratordan ibarət mekaniki anaclamaların istifadəsi ilə həll edilirdi. Amma, mekaniki anaclamalar yavaş cavab zamanları, mekaniki aşınma və zəif yoxlanıcılıq kimi mühüm zəifliklərə malikdilər - bu da onların elektrik sənədlərinin idarə olunmaq və stabilliyini optimallaşdırmaqda effektivliyini məhdudlaşdırdı.
Yüksək gerilimli elektronik anaclamaların (məsələn, tiristordan) inkişafı, FACTS idarəetmə cihazlarının yaratılmasına imkan verdi, bu da AC şəbəkə idarə etməsində revolyusion dəyişikliklərə gəldi.
Nə Səbəbdən Güc Sisteminə FACTS Cihazları Tələb Olunur?
Stabil elektrik sistemi, nəticəvi istehsal və tələb arasında dəqiq koordinasiya tələb edir. Elektrik tələbinin artması ilə birgə, bütün şəbəkə komponentlərinin effektivliyinin maksimuma çatdırılması vacibdir - və bu optimallaşdırma prosesində FACTS cihazları əsas rol oynayır.
Elektrik gücü üç növə bölünür: nəticəvi güç (son istifadə üçün faydalı/haqqiqlərən güç), reaktiv güç (yükün enerji saxlama elementləri tərəfindən yarandığı) və görünən güç (nəticəvi və reaktiv gücün vektor cəmi). İnduktiv və ya kapasitiv olan reaktiv gücü, onun elektroprovodlaşma sənədlərinin vasitəsilə sürüşməsinə qarşı tənzimləmək lazımdır - tənzimlənməyən reaktiv güç, şəbəkənin nəticəvi gücüni transmisyon etmək məhdudiyatını azaldır.
Kompensasiya texnikaları (induktiv və kapasitiv reaktiv gücün tənzimlənməsini təmin etmək üçün onu təmin və ya emal etmək) buna görə də vacibdir. Bu texnikalar, elektrik keyfiyyətini yaxşılaşdırır və transmisyon effektivliyini artırır.
Kompensasiya Texnikalarının Növləri
Kompensasiya texnikaları, cihazların elektrik sistemə qoşulma usuluna əsasən klassifikasiya olunur:
1. Seriya Kompensasiyası
Seriya kompensasiyasında, FACTS cihazları transmisyon şəbəkəsi ilə seriya qoşulu olur. Bu cihazlar, tipik olaraq dəyişən impedanslar (məsələn, kondensatorlar və ya indüktorlar) kimi funksion edir və ən yayğın olanları seriya kondensatorlarıdır.
Bu metod, EHV (Çox Yüksək Gerilim) və UHV (Üzrə Yüksək Gerilim) transmisyon sənədlərində geniş şəkildə istifadə olunur və onların enerji transfer mövqeini əhəmiyyətli dərəcədə artırır.
Kompensasiya cihazı olmadan transmisyon sənədinin enerji transfer kapasitesi;
Burada,
V1 = Göndərən uc gerilimi
V2 = Qəbul edən uc gerilimi
XL = Transmisyon sənədin indüktiv reaktiv gerilimi
δ = V1 və V2 arasındakı faz açısı
P = Faz başına transfer edilən güc
İndi, transmisyon sənədi ilə seriya qoşulu bir kondensator bağlayaq. Bu kondensatorun kapasitiv reaktiv gerilimi XC-dir. Deməli, ümumi reaktiv gerilim XL-XC-dir. Beləliklə, kompensasiya cihazı ilə enerji transfer kapasitesi belə ifadə olunur;
Faktor k, kompensasiya faktoru və ya kompensasiya dərəcesi kimi tanınır. Ümumiyyətlə, k-nın qiyməti 0.4-dən 0.7-yə qədər yer alır. K-nın qiymətinin 0.5 olduğunu fərz edək.
Bundan əlavə, seriya kompensasiya cihazlarının istifadəsi, enerji transfer kapasitesini təxminən 50%-ə qədər artıracaq. Seriya kondensatorları istifadə edildikdə, gerilim və akım arasındakı faz açısı (δ), kompensasiya olunmayan xəttə nəzərən daha kiçik olur. Kiçik δ dəyəri, sistemin stabililiyini artırır - deməli, eyni enerji transfer həcmi və eyni göndərən və qəbul edən uc parametrləri ilə, kompensasiya olunan xətt, kompensasiya olunmayan xəttə nəzərən, əhəmiyyətli dərəcədə daha yaxşı stabililiyə malikdir.
Paralel Kompensasiya
Yüksək gerilimli transmisyon sənədində, qəbul edən uc gerilimin ölçüsü yükləmə vəziyyətinə asılıdır. Kapasitivlik, yüksək gerilimli transmisyon sənədində əhəmiyyətli rol oynayar.
Transmisyon sənədi yükləndikdə, yük reaktiv gücü tələb edir, ki, bu ilk növbədə sənədin özünlü kapasitivliyi tərəfindən təmin edilir. Amma, yük SIL (Surge Impedance Loading) üstündədirsə, artmış reaktiv gücü tələbi, qəbul edən ucda ciddi gerilim düşməsinə səbəb olur.
Bu problemin həllinə, qəbul edən ucda transmisyon sənədi ilə paralel qoşulmuş kondensator bankları tətbiq edilir. Bu banklar, tələb olunan əlavə reaktiv gücü təmin edir və bu, qəbul edən ucda gerilim düşməsini effektiv şəkildə azaldır.
Sənəd kapasitivliyinin artması, qəbul edən uc gerilimin artmasına səbəb olur.
Transmisyon sənədi az yükləndikdə (yəni, yük SIL-dən aşağıdirsə), reaktiv gücü tələb edir ki, bu, sənədin kapasitivliyi tərəfindən yaradılan reaktiv gücdən aşağı olur. Bu vəziyyətdə, qəbul edən uc gerilimi, göndərən uc gerilimindən yüksəkdir - bu, Ferranti effekti kimi tanınır.
Bu effektin önənməsi üçün, qəbul edən ucda transmisyon sənədi ilə paralel qoşulmuş reaktorlar tətbiq edilir. Bu reaktorlar, sənəddən artıq reaktiv gücü emirlər və qəbul edən uc gerilimin nominal dəyərində qalmasını təmin edirlər.
