FACTS Aparatlarının və Cihazlarının Növləri və Təsnifatı Nədir
Qüvvə sistemi ilə birləşmə növünə görə FACTS Kontrolleri aşağıdakı kimi təsnif edilir;
Seriya Birləşdirilmiş Kontroller
Paralel Birləşdirilmiş Kontroller
Birləşmiş Seriya-Seriya Kontroller
Birləşmiş Paralel-Seriya Kontroller
Seriya Birləşdirilmiş Kontroller
Seriya kontrolleri, xətt qəzasının həcmindən asılı olmayaraq, kapasitiv və ya induktiv impedans cihazları istifadə edərək, xətt voltajına seriya olaraq voltaj təqdim edir. Onların əsas funksiyası, lazımı olan reaktiv gücü təmin etmək və ya çəkməkdir.
Nəqliyyat xəttinin ağır yükləndiyi zaman, artan reaktiv güc tələbi seriya kontrolçüsündəki kapasitiv elementlərin aktivləşdirilməsiylə ödənilir. Tərsinə, hafif yükləndikdə, azalan reaktiv güc tələbinin alıcı ucun voltajını göndərici ucundan yuxarı yüksəltməsinə səbəb olur, bu da induktiv elementlərin artıq reaktiv gücu qəbul etməsiyə gətirib, sistem stabelizasiyasını təmin edir.
Əksər hallarda, reaktiv güc tələbinin kompensasiya olunması üçün kapasitorlar xətt sonlarına qoyulur. Bu məqsədlə ən çox Thyristor İdarə Edilən Seriya Kapasitorları (TCSC) və Statik Sinxron Seriya Kompensatorları (SSSC) istifadə olunur. Seriya birləşdirilmiş kontrolçünün əsas konfiqurasiyası aşağıdakı şəkildə göstərilir.
Paralel Birləşdirilmiş Kontroller
Paralel birləşdirilmiş kontroller, kapasitordan və indüktordan ibarət dəyişən impedanslardan istifadə edərək, qoşulma nöqtəsində enerji sistemə cürəmlər təqdim edir. Prinsipə baxmayaraq, seriya kontrollerinə oxşayır, lakin qoşulma üsulu fərqlidir.
Paralel Kapasitiv Kompensasiya
Kapasitor paralel olaraq elektrik sistemə qoşulduğunda, bu yanaşma paralel kapasitiv kompensasiya adlanır. İndüktiv yükə sahib nəqliyyat xətləri, genelliklə arxa kuvvet faktoru ilə işləyirlər. Paralel kapasitorlar, kaynak voltajından əvvəl cürəm çəkərək, arxa yükü kompensasiya edir və ümumi kuvvet faktorunu yaxşılaşdırır.
Paralel Induktiv Kompensasiya
İndüktor paralel olaraq qoşulduğunda, bu yanaşma paralel indüktiv kompensasiya adlanır. Bu, nəqliyyat şəbəkələrində daha az istifadə olunsa da, çox uzun xətlər üçün vacibdir: boş yüklə, hafif yüklə və ya ayrılmış yük şərtlərində, Ferranti effekti alıcı ucun voltajını göndərici ucundan yuxarı yüksəltir. Paralel indüktiv kompensatorlar (məs., reaktorlar), bu voltaj yüksəlməsini azaltmaq üçün artıq reaktiv gücu qəbul edir.
Paralel birləşdirilmiş kontrol sisteminin nümunələri Statik VAR Kompensatorları (SVC) və Statik Sinxron Kompensatorlar (STATCOM) dır.
Birləşmiş Seriya-Seriya Kontroller
Çox xəttli nəqliyyat sistemlərində, birləşmiş seriya-seriya kontroller müstəqil seriya kontrollerin birgə işlədiyi bir konfiqurasiyaya malikdir. Bu konfiqurasiya, hər bir xəttə individual seriya reaktiv kompensasiya təmin edir, hər bir devre üçün xüsusi dəstək təmin edir.
Bu sistemlər, xüsusi enerji keçidi vasitəsiylə xətlər arasında real güc transferi təmin edə bilərlər. Alternativ olaraq, onlar, konverterlərin DC terminalinin birləşdirildiyi ümumi kontrolçü dizaynı seçə bilərlər — bu konfiqurasiya, nəqliyyat xətlərinə doğrudan real güc transferi təmin edir. Belə bir sistemin nümunəsi Interline Power Flow Controller (IPFC) -dir.
Birləşmiş Paralel-Seriya Kontroller
Bu tip kontrolçü iki funksional komponenti inteqrayır: sistemə paralel voltaj təqdim edən paralel kontrolçü və xəttin seriya olaraq cürəm təqdim edən seriya kontrolçüsü. Əhəmiyyətli, bu iki komponent, ümumi performansı optimallaşdırmaq üçün koordinasiyalı şəkildə işləyir. Belə bir sistemin nümunəsi Unified Power Flow Controller (UPFC) -dir.
FACTS Cihazlarının Növləri
Fərqli tətbiq sahalarına uyğun olaraq bir sıra FACTS cihazları inkişaf etdirilib. Aşağıda, funksional tiplərinə görə ən çox istifadə olunan FACTS kontrolçülərinin öyrənilir:
Seriya Kompensatorları:
Paralel Kompensatorlar:
Seriya-Seriya Kompensatorlar:
Seriya-Paralel Kompensatorlar:
Hər bir kompensatoru qısa bir öyrənək:
Thyristor İdarə Edilən Seriya Kapasitoru (TCSC)
TCSC, elektrik sistemə seriya olaraq kapasitiv reaktiv təqdim edir. Onun əsas strukturu, bir neçə kapasitorun seriya-paralel konfiqurasiyasında düzüldüyü kapasitor bankını (bir neçə kapasitorun seriya-paralel konfiqurasiyasında düzüldüyü) thyristor idarə olunan reaktordan paralel olaraq qoşur. Bu dizayn, süni, dəyişən seriya kapasitivlik ayarlamasını təmin edir.
Thyristorlar, atəşləmə bucağını idarə edərək, sistemin impedansını nəzərə alır, bu da növbəsində tam circuit impedansını ayarlayır. TCSC-nin sadə blok diaqramı aşağıdakı şəkildə göstərilir.
Thyristor İdarə Edilən Seriya Reaktoru (TCSR)
TCSR, süni, dəyişən indüktiv reaktiv təqdim edən seriya kompensatorudur. Onun dizaynı, TCSC-yə oxşayır, əsas fərq kapasitorun reaktorla əvəz edilməsidir.
Reaktor, thyristor atəşləmə bucağı 180°-ə çatdıqda, idarə etməni dayandırır və atəşləmə bucağı 180°-den az olduğunda, idarə etməni başlayır. Thyristor İdarə Edilən Seriya Reaktoru (TCSR) -nun əsas diaqramı aşağıdakı şəkildə göstərilir.
Thyristor İdarə Edilən Seriya Kapasitoru (TSSC)
TSSC, TCSR ilə eyni prinsiplə əsaslanan, amma əsas fəaliyyət fərqliliği olan seriya kompensasiya metodu. TCSR, thyristor atəşləmə bucağını idarə edərək (adım-adım regulasiya edərək) güc idarəsini həyata keçirir, TSSC-thyristorları sadə "aç/bağ" rejimində işləyir və atəşləmə bucağı idarəsi yoxdur. Bu, kapasitorun xəttə tamamilə qoşulub və ya tamamilə ayırılmasını deməkdir.
Bu sadələşdirilmiş operasiya, thyristorların və ümumi kontrolçünün mürəkkəbliyini və maliyyə məhsullarını azaldır. TSSC-nin əsas diaqramı TCSC-nin əsas diaqramına eynidir.
Statik Sinxron Seriya Kompensatoru (SSSC)
SSSC, nəqliyyat sistemlərində, xəttin ekvivalent impedansını idarə edərək, enerji axını idarə etmək üçün istifadə olunan seriya kompensasiya cihazıdır. Onun çıxış voltajı, xətt cürəmindən asılı olmayaraq tamamilə idarə oluna bilir — bu çıxış voltajının tənzimlənməsi, xəttin effektiv impedansını dəqiq modulyalayır.
Funksional olaraq, SSSC, nəqliyyat xətti ilə seriya olaraq qoşulmuş statik sinxron jeneratorda kimi işləyir. Onun əsas məqsədi, xətt üzrə voltaj düşməsini tənzimləməklə, enerji axını idarə etməkdir. SSSC, xətt cürəmindən 90° faz qiymətini əlavə edən voltaj təqdim edir: əgər əlavə edilən voltaj cürəmdən əvvəl gəlirsə, kapasitiv kompensasiya təmin edir; əgər cürəmdən sonra gəlirsə, indüktiv kompensasiya təmin edir. Statik Sinxron Seriya Kompensatorun əsas diaqramı aşağıdakı şəkildə göstərilir.
Statik VAR Kompensatoru (SVC)
Statik VAR Kompensatoru (SVC), sabit kapasitor bankını thyristor idarə olunan indüktordan paralel olaraq qoşur. Thyristorun atəşləmə bucağı, reaktorun işləməsini idarə edir, bu da reaktorun üzərindəki voltajı — və beləliklə, çəkilən gücü direkt idarə edir.
Bu konfiqurasiya, SVC-nin dinamik olaraq reaktiv güc çıxışını tənzimləməsinə imkan verir, voltajı stabelize edir və nəqliyyat sisteminin kuvvet faktorunu yaxşılaşdırır. Statik VAR Kompensatorun əsas diaqramı aşağıdakı şəkildə göstərilir.
Statik VAR Kompensatoru (SVC) Tətbiqləri
SVC-lər, enerji sisteminin performansını artırmaq üçün çoxtərəfliliklə istifadə olunan cihazlardır, əsas funksiyaları aşağıdakılardır:
Onlar, reaktiv güc idarəsi və enerji keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması üçün endüstriy tətbiqlərdə də geniş şəkildə istifadə olunur. Aşağıda, ən ümumi SVC konfiqurasiyalarının öyrənilir:
Thyristor İdarə Edilən Reaktoru (TCR)
TCR, thyristor valflə (xüsusən, anti-paralel qoşulmuş iki thyristordan) seriya olaraq qoşulmuş reaktordur. Bu thyristorlar, AC elektrik gücünün hər yarı dövründə növbə-növbə idarə edilir, idarəetmə qurğu hər yarı dövrünə thyristorlara atəşləmə impulsları göndərir.
Thyristor atəşləmə bucağı, sistemə təqdim edilən geri reaktiv gücün miqdarını müəyyən edir. TCR-lər, hafif yüklə və ya boş yüklə şərtlərində reaktiv güc kompensasiyası təmin etmək üçün EHV (Çox Yüksək Voltajlı) nəqliyyat xətlərində geniş şəkildə istifadə olunur. Thyristor İdarə Edilən Reaktorun əsas diaqramı aşağıdakı şəkildə göstərilir.
Thyristor İdarə Edilən Kapasitor (TSC)
Ağ yük şərtlərində, reaktiv güc tələbi artır — və Thyristor İdarə Edilən Kapasitorlar (TSC-lər) bu artan tələbi qarşılamak üçün dizayn olunmuşdur. Onlar, yüksək yük periodlarında EHV nəqliyyat xətlərində geniş şəkildə istifadə olunur.
TSC, TCR ilə eyni struktural prinsiplə əsaslanır, amma əsas komponent dəyişikliyi var: TCR-dəki reaktor, kapasitorla əvəz edilir. TCR kimi, TSC, thyristor atəşləmə bucağını tənzimləyərək, nəqliyyat xəttinə təqdim edilən reaktiv gücün miqdarını idarə edir. Thyristor İdarə Edilən Kapasitor (TSC) -nin əsas diaqramı aşağıdakı şəkildə göstərilir.
Thyristor İdarə Edilən Reaktor (TSR)
TSR, Thyristor İdarə Edilən Reaktor (TCR) -a struktural olaraq oxşayır, amma fəaliyyət fərqlidir: TCR, thyristor atəşləmə bucağını idarə edərək (fas idarəsini təmin edərək) cürəmi tənzimləyir, TSR-thyristorları "aç/bağ" rejimində, fas idarəsi olmadan işləyir. Bu, reaktorun tamamilə qoşulub və ya tamamilə ayırılmasını deməkdir.Atəşləmə bucağı idarəsindən asılı olmayaraq, dizayn sadələşdirilir, thyristor maliyyə məhsulları azalır və keçid zədələri minimallaşdırılır. TSR-nin əsas diaqramı, TCR-nin əsas diaqramına eynidir.
Statik Sinxron Kompensator (STATCOM)
STATCOM, reaktiv güc təqdim etməklə və ya qəbul etməklə, nəqliyyat sisteminin performansını idarə edən elektronika bazlı voltaj sərcəvi (VSC)-dir — və lazımı olduqda aktiv güc dəstəyi təmin edə bilər. O, kuvvet faktoru və voltaj idarəsi zəif olan nəqliyyat xətlərində əlavə olaraq, enerji sistemlərində voltaj stabilliyini artırmaq üçün geniş şəkildə istifadə olunur.
STATCOM, DC giriş mənbəsi kimi şarj edilmiş kapasitordan istifadə edir, bu da voltaj idarə olunan inversordan üçfazlı AC voltaja çevrilir. Inversorun çıxışı, AC elektrik gücü sistemindən sinkronlaşdırılır və cihaz, kombine tranformator vasitəsiylə nəqliyyat xətti ilə paralel olaraq qoşulur. Inversorun çıxışını tənzimləyərək, STATCOM tərəfindən təqdim edilən reaktiv (və aktiv) güc dəqiq idarə edilə bilər. STATCOM-ın əsas diaqramı aşağıdakı şəkildə göstərilir.
Interline Power Flow Controller (IPFC)
IPFC, bir neçə konverterin ümumi DC avtodrom vasitəsiylə bağlı olduğu çox xəttli nəqliyyat sistemləri üçün dizayn edilmiş kompensasiya
