Kio Estas la Klasifikoj kaj Specoj de FACTS-Kontroliloj kaj Aparatoj
Laŭ la tipo de konekto de FACTS-kontrolilo kun la elektra sistemo, ĝi estas klasifikita kiel:
Seria Konektita Kontrolilo
Paralela Konektita Kontrolilo
Kombinita Seria-Seria Kontrolilo
Kombinita Paralela-Seria Kontrolilo
Seriaj Konektitaj Kontroliloj
Seriaj kontroliloj enkondukas voltan en serio kun la linia voldo, kutime uzante kapacitan aŭ induktan impedancan aparaton. Ilia ĉefa funkcio estas provizi aŭ absorbi variablan reaktivan potencon laŭ bezono.
Kiam transmispordo estas forte ŝarĝita, la pligrandigita reaktiva potenco-demando estas kontentigita per aktivigo de kapacitaj elementoj en la seria kontrolilo. Konverse, sub malforta ŝarĝado—kie malpliiĝo de la reaktiva potenco-demando kaŭzas altigon de la ricevanta fina volto super la sendanta fina volto—induktaj elementoj estas uzataj por absorbi ekzcesan reaktivan potencon, stabiligante la sistemon.
En plej multaj aplikoj, kondensatoroj estas instalitaj proksime al la liniaj finojoj por kompensi la reaktivan potenco-demandon. Komunaj aparatoj por ĉi tiu celo inkluzivas Tiristor-Kontrolitajn Seriajn Kondensatorojn (TCSC) kaj Statikajn Sinchronajn Seriajn Kompensilojn (SSSC). La baza konfiguro de seria konektita kontrolilo estas montrita en la suba figuro.
Paralelaj Konektitaj Kontroliloj
Paralele konektitaj kontroliloj enkondukas koranton en la elektran sistemon je sia konektopunkto, uzante variablajn impedancojn kiel kapacitajn kaj induktajn aparatojn—similan principon al serioj kontroliloj, sed malsaman manieron de konektado.
Paralela Kapacita Kompenco
Kiam kondensatoro estas konektita paralele kun la elektra sistemo, la metodo nomiĝas paralela kapacita kompenso. Transmislinioj kun alte induktaj ŝarĝoj kutime operacias kun malantaŭa potencfaktoro. Paralelaj kondensatoroj solvas ĉi tion per elĉerpado de koranto, kiuj antaŭiras la fontan voldon, kompensante la malantaŭan ŝarĝon kaj plibonigante la tutan potencfaktoron.
Paralela Indukta Kompenco
Kiam induktoro estas konektita paralele, la metodo nomiĝas paralela indukta kompenso. Ĉi tio estas malpli ofte uzata en transmisretoj, sed iĝas kritika por tre longaj linioj: sub nenia ŝarĝo, malforta ŝarĝo, aŭ diskonigita ŝarĝo, la Ferranti-effekto kaŭzas ke la ricevanta fina volto superas la sendantan finan volton. Paralelaj induktaj kompensiloj (ekz., reaktoroj) absorbas ekzcesan reaktivan potencon por atenui ĉi tiun voltan altigon.
Ekzemploj de paralele konektitaj kontrolilsistemoj inkluzivas Statikajn VAR-Kompensilojn (SVC) kaj Statikajn Sinchronajn Kompensilojn (STATCOM).
Kombinitaj Seria-Seria Kontroliloj
En multiliniaj transmissistemoj, kombinitaj seria-seria kontroliloj uzas aron de sendependaj seriaj kontroliloj laborantaj koopereme. Ĉi tiu konfiguro ebligas individuan serian reaktivkompencon por ĉiu linio, sekurecante adaptitan subtenon por ĉiu cirkvito.
Plue, ĉi tiuj sistemoj povas faciligi realan potenconsendon inter linioj per dediĉa potencligo. Aŭ ili povas adopti unuecan kontrolilon dizajnon, kie la DC-finoj de konvertiloj estas interligitaj—ĉi tiu agordado direktas realan potenconsendon al la transmislinioj. Reprizenta ekzemplo de tia sistemo estas Interline Power Flow Controller (IPFC).
Kombinitaj Paralela-Seria Kontroliloj
Ĉi tiu tipo de kontrolilo integras du funkciaj komponentoj: paralela kontrolilo, kiu enkondukas voldon paralele kun la sistemo, kaj seria kontrolilo, kiu enkondukas koranton en serio kun la linio. Krucpunkte, ĉi tiuj du komponentoj operacias koopereme por optimumigi la tutan performadon. Promina ekzemplo de tia sistemo estas Unified Power Flow Controller (UPFC).
Tipoj de FACTS-Aparatoj
Vario da FACTS-aparatoj estis disvolvitaj por kontenti diversajn aplikebajn bezonojn. Jen resumo de la plej komune uzataj FACTS-kontroliloj, kategorizitaj laŭ ilia funkcia tipo:
Seriaj Kompensiloj:
Paralelaj Kompensiloj:
Seria-Seria Kompensiloj:
Seria-Paralela Kompensiloj:
Jen esploru ĉiun kompensilon mallonge:
Tiristor-Kontrolita Seria Kondensatoro (TCSC)
TCSC enkondukas kapacitan reaktancon en serio kun la elektra sistemo. Ĝia kernstrukturo inkluzivas kondensatorbankon (komponitan el pluraj kondensatoroj en serio-paralela konfiguro) konektitan paralele kun tiristor-kontrolita reaktoro. Ĉi tiu dizajno ebligas glatan, variablan serian kondensan regilon.
Tiristroj regulas la sisteman impedancan per kontrolo de la firoangulo, kiu turnas regulas la totalan cirkvitimpedancan. Simpligita bloka diagramo de TCSC estas montrita en la suba figuro.
Tiristor-Kontrolita Seria Reaktoro (TCSR)
TCSR estas serio kompensilo, kiu provizas glate reguleblan induktan reaktancon. Ĝia dizajno estas analoga al TCSC, kun la ĉefa diferenco, ke la kondensatoro estas anstataŭigita per reaktoro.
La reaktoro ĉesas konduki, kiam la tiristora firoangulo atingas 180°, kaj komencas konduki, kiam la firoangulo estas malpli ol 180°. Bazdiagramo de la Tiristor-Kontrolita Seria Reaktoro (TCSR) estas montrita en la suba figuro.
Tiristor-Switched Seria Kondensatoro (TSSC)
TSSC estas serio kompensa tekniko, simila en principo al TCSR, sed kun klava operacia diferenco: dum TCSR atingas potenckontrolon per regulo de tiristora firoangulo (permesante paŝan regilon), TSSC tiristroj operacias en simpla "en/el" modo sen firoangula regulo. Ĉi tio signifas, ke la kondensatoro estas aŭ plene konektita al la linio aŭ tute diskojnigita.
Ĉi tiu simpligita operacio reduktas la kompleksecon kaj koston de ambaŭ tiristroj kaj la tuta kontrolilo. La bazdiagramo de TSSC estas identa al tiu de TCSC.
Statika Sinchrona Seria Kompensilo (SSSC)
SSSC estas serio kompensa aparato uzata en transmisretoj por regi potencafluo per kontrolo de la ekvivalenta impedanco de la linio. Ĝia eliga voldo estas plene kontrolebla kaj sendependa de la linia koranto—per regulo de ĉi tiu eliga voldo, la efektiva impedanco de la linio povas esti precize modulata.
Funkcie, SSSC agas kiel statika sinchrona generatoro konektita en serio kun la transmislinio. Ĝia ĉefa celo estas regi la voldombron trans la linio, do kontroli la potencafluo. SSSC enkondukas voldon, kiu estas en kvadranto (90° fazŝovo) kun la linia koranto: se la enkondukita voldo antaŭiras la koranton, ĝi provizas kapacitan kompencon; se ĝi postiras la koranton, ĝi provizas induktan kompencon. Bazdiagramo de la Statika Sinchrona Seria Kompensilo estas montrita en la suba figuro.
Statika VAR-Kompensilo (SVC)
Statika VAR-Kompensilo (SVC) konsistas el fiksita kondensatorbanko konektita paralele kun tiristor-kontrolita reaktoro. La tiristora firoangulo regulas la operacion de la reaktoro, direktkontrolante la voldon trans la reaktoro—kaj do la kvanton de potenco, kiun ĝi elĉerpas.
Ĉi tiu konfiguro ebligas SVC dinamike regi la reaktivan potenconeligon, stabiligante la voldon kaj plibonigante la potencfaktoron en la transmisreto. Bazdiagramo de la Statika VAR-Kompensilo estas montrita en la suba figuro.
Aplikoj de Statika VAR-Kompensilo (SVC)
SVCs estas versatilaj aparatoj uzataj por plibonigi la performadon de la potenca sistemo, kun klavaj funkcioj inkluzivante:
Ili estas ankaŭ larĝe adoptitaj en industriaĵoj por reaktiva potenco-administro kaj plibonigo de la potenca kvalito. Jen resumo de la plej komunaj SVC-konfiguroj:
Tiristor-Kontrolita Reaktoro (TCR)
TCR konsistas el reaktoro konektita en serio kun tiristor-valvo—specife, du tiristroj konektitaj en kontraŭparalelo. Ĉi tiuj tiristroj konduktas alternive dum ĉiu duona ciklo de la AC-potenco, kun kontrolcirkvito liveranta firoimpulsajn al la tiristroj ĉiu duona ciklo.
La tiristora firoangulo determinas la kvanton de malantaŭa reaktiva potenco provizita al la sistemo. TCRs estas komune disponeblaj en EHV (Eksterordinare Alta Voldo) transmislinioj, kie ili provizas reaktivan potencokompenson dum malforta aŭ nenula ŝarĝado. Bazdiagramo de Tiristor-Kontrolita Reaktoro estas montrita en la suba figuro.
Tiristor-Switched Kondensatoro (TSC)
Sub forta ŝarĝado, la reaktiva potenco-demando surges—kaj Tiristor-Switched Kondensatoroj (TSCs) estas dezajnitaj por kontenti ĉi tiun pligrandigitan demandon. Ili estas komune disponeblaj en EHV transmislinioj dum periodoj de alta ŝarĝado.
TSC havas similan strukturan principon al TCR, sed kun klava komponenta interŝanĝo: la reaktoro en TCR estas anstataŭigita per kondensatoro. Simile al TCR, TSC regulas la kvanton de reaktiva potenco provizita al la transmislinio per regulo de la tiristora firoangulo. Bazdiagramo de la Tiristor-Switched Kondensatoro (TSC) estas montrita en la suba figuro.
Tiristor-Switched Reaktoro (TSR)
TSR estas strukture simila al la Tiristor-Kontrolita Reaktoro (TCR), sed malsamas en operacio: dum TCR regulas la koranton per kontrolado de la tiristora firoangulo (permesante fazkontrolon), TSR tiristroj operacias en binara "en/el" modo sen fazkontrolo. Ĉi tio signifas, ke la reaktoro estas aŭ plene konektita al la cirkvito aŭ tute diskojnigita.La absento de firoangula regulo simpligas la dizajnon, reduktante la kostojn de tiristroj kaj minimumigante la komutajn perdojn. La bazdiagramo de TSR estas identa al tiu de TCR.
Statika Sinchrona Kompensilo (STATCOM)
STATCOM estas potencelektronika bazita voldfonta konvertilo (VSC), kiu regas la performadon de la transmisreto per provizo aŭ absorbo de reaktiva potenco—and ankaŭ povas provizi aktivan potencsubtenon kiam necese. Ĝi estas aparte efika en transmislinioj kun malbona potencfaktoro kaj voldregulo, farante ĝin larĝe uzata aparato por plibonigi la voldstabilecon en potencaj sistemoj.
STATCOM operacias uzante ŝarĝitan kondensatoron kiel sian DC-enigan fonton, kiu estas konvertita en tri-fazan AC-voldon per voldkontrolita inversilo. La eligo de la inversilo estas sinkronigita kun la AC-potenca sistemo, kaj la aparato estas konektita paralele kun la transmislinio tra kunmettransformilo. Per regulo de la eligo de la inversilo, la reaktiva (kaj aktiva) potenco provizita de STATCOM povas esti precize kontroli. Bazdiagramo de STATCOM estas montrita en la suba figuro.
Interline Power Flow Controller (IPFC)
IPFC estas kompensa tekniko dezajnita por multiliniaj transmissistemoj, kun pluraj konvertiloj ligitaj per komuna DC-buso—ĉiu konvertilo konektas al aparta transmislinio.
Krucpunkte kapablo de ĉi tiuj konvertiloj estas reala potenctransfero, ebliganta balanci ambaŭ realan kaj reaktivan potencon trans interligitaj linioj. Ĉi tiu kooperema regado plibonigas la tutan sisteman efikecon kaj stabilecon en multiliniaj retoj.Bazdiagramo de IPFC estas montrita en la suba figuro.
Unifika Potenca Fluo-Kontrolilo (UPFC)
UPFC integras STATCOM (Statikan Sinchronan Kompensilon) kaj SSSC (Statikan Sinchronan Serian Kompensilon) per komuna DC-voldligo, kombinante iliajn funkciojn en unu sistemon. Ĝi uzas paron de tri-fazaj reguleblaj pontoj por generi koranton, kiu estas enkondukita en la transmislinion tra kunmettransformilo.
UPFC excellos en plibonigi multajn aspektojn de la potenca sistemo, inkluzive voldstabilecon, potenca anglan stabilecon, kaj sisteman amortigon. Ĝi povas precize regi ambaŭ aktivan (reelan) kaj reaktivan potencon en transmislinioj. Tamen, ĝi funkcias optimale nur sub balancitaj sinusaj ondcondiĉoj kaj povas ne funkcii efektive dum abnormaj sistemo-statoj. Plue, UPFC helpas suprimi osciladojn en la potenca sistemo kaj plibonigas transestantan stabilecon. Bazdiagramo de la Unifika Potenca Fluo-Kontrolilo (UPFC) estas montrita en la suba figuro.
