X’ihum FACTS u għaliex huma meħtieġa fis-sistemi tal-enerġija?
Il-FACTS (Flexible Alternating Current Transmission System) jikkennija sustem bażat fuq l-elettronika tal-għalliem li jistennaqqsam il-kapaċità ta' trasferiment tal-għalliem u l-kontrollju ta' reġistmi tal-trasferiment tal-għalliem tal-AC.
Din il-deviżijiet elettronika tal-għalliem jiġu inkorporati fl-grids tal-AC konvenzjonali biex j żdied il-metrici prinċipali tal-prestazzjoni, inkluż:
Qabel l-evoluzzjoni tal-switches elettronika tal-għalliem, problemi bħal disbilanċ tal-għalliem reattivi u l-istabbiltà kienu solvuti bill-użu ta' switches mekanika biex ikkonektaw kapassituri, reactors, jew ġeneraturi sinkroni. Ikkuntenta, is-switches mekanika kien għandhom difetti kritici: tempi ta' risposta tajjeb, uss u tear mekaniku, u reliabilità żgħira - limitanti l-effettivament tagħhom fi l-ottimizzazzjoni tal-kontrollju u l-istabbiltà tas-silġ tal-trasferiment.
Id-dwejjar ta' switches elettronika tal-għalliem ta' volttaġġ għoli (pereżempju, thyristors) permis l-iktarjament ta' kontrolurji FACTS, rivoluzjanar il-manġament tal-grid tal-AC.
Għaliex Hemm Bisognu ta' Deviżijiet FACTS fis-Sistemi tal-Għalliem?
Sistema stabili ta' għalliem rikied koordinazzjoni preċisa bejn il-ġenerazzjoni u d-domanda. Waqt madwar inċreww ta' domanda ta' eletricità, l-ottimizzazzjoni tal-effiċjenza ta' kwalunkwe komponent tal-netwerk diventa essenzjali - u l-deviżijiet FACTS għandhom ruħ importanti f'din l-ottimizzazzjoni.
Il-għalliem elettriku huwa klassifikat f'tliet tipi: għalliem attiv (għalliem veru/utile għad-danal), għalliem reattiv (kausat mill-elementi tal-stokk tal-għalliem), u għalliem apparent (somma vettorali tal-għalliem attiv u reattiv). Il-għalliem reattiv, li jista' jkun induktiv jew kapassitiv, għandu tkun bilanċjat biex jpreveni minn qbel ma jifluw fil-linja tas-silġ - il-għalliem reattiv mhux kontrollat jirriduna l-kapaċità tal-netwerk li jtrasferixxi l-għalliem attiv.
Teknikji ta' kompensazzjoni (biex bilanċjaw l-għalliem reattiv induktiv u kapassitiv permezz tal-fornitura jew l-assorbment tagħhom) huma kritiċi. Dawn it-teknikji jgħammru l-qualità tal-għalliem u jżdiedu l-effiċjenza tal-trasferiment.
Tipi ta' Teknikji ta' Kompensazzjoni
It-teknikji ta' kompensazzjoni huma klassifikati skond kif id-deviżijiet huma mkonektati mal-sistema tal-għalliem:
1. Kompensazzjoni Serja
Fid-kompensazzjoni serja, id-deviżijiet FACTS jiġu kkonektati f'serja mal-rēti tal-trasferiment. Dawn id-deviżijiet solitament jagħmlu bħala impedimenti varjabili (pereżempju, kapassituri jew inductors), kun kapassituri serja l-iżjed komuni.
Dan il-metodu huwa amministrat amplyk fil-linji tal-trasferiment EHV (Extra High Voltage) u UHV (Ultra High Voltage) biex jżdiedu sostanzjalment il-kapaċità ta' trasferiment tagħhom.
Il-kapaċità ta' trasferiment tal-għalliem tas-silġ mingħajr l-użu ta' deviżiju ta' kompensazzjoni;
Fejn,
V1 = Voltiġġ tal-aqbeż
V2 = Voltiġġ tal-ġebel
XL = Reattanza induttiva tas-silġ tal-trasferiment
δ = Anglu fazjali bejn V1 u V2
P = Għalliem trasferit għal kull faż
Issa, nikkonektaw kapassitur f'serja mal-linja tal-trasferiment. Il-reattanża kapassitiva ta' dan il-kapassitur hi XC. Allura, ir-reattanża totale hi XL-XC. Għalhekk, mid-daviż ta' kompensazzjoni, il-kapaċità ta' trasferiment hi data b';
Il-fattur k huwa magħruf bħala fattur ta' kompensazzjoni jew grad ta' kompensazzjoni. Ġeneralement, il-valur ta' k huwa bejn 0.4 sa 0.7. Supponu li l-valur ta' k huwa 0.5.
Allura, hija evidenti li l-użu tad-deviżijiet ta' kompensazzjoni serja jista' jżdied il-kapaċità ta' trasferiment ta' għalliem b'approksimativament 50%. Meta jikseb użu l-kapassituri serja, l-anglu fazjali (δ) bejn il-voltiġġ u l-korrent huwa ixxeq minn tlett li f'linja mhux kompensata. Valur δ ixxeq jgħammri l-istabbiltà tas-sistema - ibda, għal volum ta' trasferiment identiku u parametri tal-aqbeż u tal-ġebel, l-linja kompensata toffri stabbiltà notevolment ażejn mill-linja mhux kompensata.
Kompensazzjoni Shunt
Fl-linja tal-trasferiment ta' volttaġġ għoli, l-amplitud tal-voltiġġ tal-ġebel idependi mill-kondizzjoni tal-karġa. Il-kapassità għandha ruħ importanti fl-linja tal-trasferiment ta' volttaġġ għoli.
Meta tlinja tal-trasferiment hi karġata, il-karġa rikied għalliem reattiv, li ftit jkun furnit mill-kapassità intrinseka tas-silġ. Iwaqt li l-karġa tisba l-SIL (Surge Impedance Loading), l-domanda akbar tal-għalliem reattiv tiddeher bi diminuzzjoni notevoli tal-voltiġġ tal-ġebel.
Biex jindirizzaw dan, banks ta' kapassituri jiġu kkonektati f'paralell mal-linja tal-trasferiment tal-ġebel. Dan il-banks furni l-għalliem reattiv addizzjonali neċessar, effettivament jniżżelu l-diminuzzjoni tal-voltiġġ tal-ġebel.
Inkrezz f'kapassità tal-linja jilgħab xi rizultat fil-voltiġġ tal-ġebel.
Meta tlinja tal-trasferiment hi karġata ħafifa (dhuluri, il-karġa hi infeqli minn SIL), l-domanda tal-għalliem reattiv hi infeqli mill-għalliem reattiv prodott mill-kapassità tas-silġ. F'dan is-senarju, il-voltiġġ tal-ġebel jiġi aqbar mill-voltiġġ tal-aqbeż - fenomenu magħruf bħala l-effett Ferranti.
Biex jpreveniw dan, reactors shunt jiġu kkonektati f'paralell mal-linja tal-trasferiment tal-ġebel. Dan il-reactors jassorbhu l-għalliem reattiv eżċessiv, assicurando li l-voltiġġ tal-ġebel jiġi mmagħmul fuq il-valur tar-rat.
