Unsa ang FACTS ug Asa Nila Gikinahanglan sa mga Sistemang Pwer?
FACTS (Flexible Alternating Current Transmission System) mahimong isip usa ka sistema nga batas sa power electronics nga gamiton ang mga static devices aron mapadako ang capability sa pagpuyo og power ug controllability sa mga AC transmission networks.
Ang mga power electronic devices gilubog sa tradisyonal nga AC grids aron mapadako ang key performance metrics, sama sa:
Bago matod-an ang mga power electronic switches, ang mga problema sama sa reactive power imbalance ug stability giaddress pinaagi sa paggamit og mechanical switches aron miconnect ang capacitors, reactors, o synchronous generators. Apan, ang mechanical switches adunay mga critical drawbacks: slow response times, mechanical wear and tear, ug poor reliability—limiting ilang effectiveness sa pag-optimize sa controllability ug stability sa transmission line.
Ang pag-develop sa high-voltage power electronic switches (e.g., thyristors) nag-enable sa pag-create og FACTS controllers, revolutionizing ang AC grid management.
Bakit Kini Ang Gikinahanglan Sa Power Systems?
Ang stable power system gikinahanglan og precise coordination tali sa generation ug demand. Kon lumalak ang demand sa kuryente, maximo ang efficiency sa tanang network components mahimong essential—and ang FACTS devices play a key role sa maong optimization.
Ang electrical power gikategoryha sa tulo ka types: active power (useful/true power para sa end-use), reactive power (caused by energy-storing elements in loads), ug apparent power (vector sum of active and reactive power). Ang reactive power, nga mao ang inductive o capacitive, kinahanglan balanced aron dili mag-flow pinaagi sa transmission lines—uncontrolled reactive power reduces ang capacity sa network sa pagpuyo og active power.
Ang compensation techniques (to balance inductive and capacitive reactive power by supplying or absorbing it) nimo importante. Kini improve ang power quality ug enhance ang transmission efficiency.
Types of Compensation Techniques
Ang compensation techniques gikategoryha basehan sa paano connected ang devices sa power system:
1. Series Compensation
Sa series compensation, ang FACTS devices gigamit sa series sa transmission network. Kini nga mga devices typical nga act as variable impedances (e.g., capacitors or inductors), uban ang series capacitors ang pinaka common.
Kini nga method wide use sa EHV (Extra High Voltage) ug UHV (Ultra High Voltage) transmission lines aron mapadako ang ilang power transfer capability.
Ang power transfer capacity sa usa ka transmission line wala na gamiton ang compensation device;
Where,
V1 = Sending end voltage
V2 = Receiving end voltage
XL = Inductive reactance of transmission line
δ = Phase angle between V1 and V2
P = Power transferred per phase
Ngayon, kita mogamit og capacitor sa series sa transmission line. Ang capacitive reactance sa capacitor mao ang XC. So, ang total reactance mao ang XL-XC.So, pinaagi sa compensation device, ang power transfer capacity mao ang:
Ang factor k mao ang gitawag nga compensation factor o degree of compensation. Kasagaran, ang value ni k naglakip sa 0.4 hangtod 0.7. Let’s assume ang value ni k mao ang 0.5.
Thus, clear nga ang paggamit sa series compensation devices makapadako ang power transfer capacity ngadto sa approximate 50%.Kon gamiton ang series capacitors, ang phase angle (δ) tali sa voltage ug current mas gamay compared sa uncompensated line. Mas gamay δ value enhances ang system stability—meaning, para sa same power transfer volume ug identical sending-end ug receiving-end parameters, ang compensated line offers significantly better stability kaytud sa uncompensated one.
Shunt Compensation
Sa high voltage transmission line, ang magnitude sa receiving end voltage depende sa loading condition. Ang capacitance performa important role sa high voltage transmission line.
Kon loaded ang transmission line, ang load requires reactive power, nga initially supplied sa line’s inherent capacitance. Apan, kon lumabaw ang load sa SIL (Surge Impedance Loading), ang heightened reactive power demand lead sa significant voltage drop sa receiving end.
Arig kanunay, gigamit ang capacitor banks sa parallel sa transmission line sa receiving end. Kini nga mga banks supply ang additional reactive power needed, effectively mitigating ang voltage drop sa receiving end.
Ang increase sa line capacitance lead sa rise sa receiving end voltage.
Kon lightly loaded ang transmission line (i.e., ang load wala pa lumabaw sa SIL), ang reactive power demand mas gamay kay sa reactive power generated sa line’s capacitance. Sa scenario niini, ang receiving end voltage naging mas taas kay sa sending end voltage—a phenomenon known as the Ferranti effect.
Arig kanunay, gigamit ang shunt reactors sa parallel sa transmission line sa receiving end. Kini nga mga reactors absorb ang excess reactive power gikan sa line, ensuring ang receiving end voltage remains at its rated value.
