Zein dira FACTS kontrolagailu eta gailuen klaseak eta motak?
IEE-Business elektrizitate sistemarekin konexio motaren arabera, FACTS kontrolagailua honela klasifikatzen da:
Serie Konexioko Kontrolagailua
Paralelo Konexioko Kontrolagailua
Kombinatu Serie-Serie Kontrolagailua
Kombinatu Paralelo-Serie Kontrolagailua
Serie-Konexioko Kontrolagailuak
Serie kontrolagailuak lerro tensioaren seriean tenporalki kapazitate edo indukzio impedantzako gaien bidez sartzen du. Bere funtzio nagusia beharrezkoa den aldaezina reaktiboa ematea edo hartzea da.
Transmisio lerro bat oso kargatuta dagoenean, serie kontrolagailuko kapazitate elementuak aktibatuz gero handitutako reaktibo karga onartzen da. Aldiz, karga txikiagoetan - non reaktibo karga gutxigotza erantsi ordezkaileko tensioa bidali ordezkailetik goratu egiten bada - indukzio elementuak erabiltzen dira gainontzeko reaktiboa hartzeko, sistema estabilizatzeko.
Aplikazio gehienetan, kapazitateak lerro amaieran instalatzen dira reaktibo kargaren eskaintzeko. Horretarako gai arruntak Thyristor Controlled Series Capacitors (TCSC) eta Static Synchronous Series Compensators (SSSC) dira. Serie-konexioko kontrolagailuaren konfigurazio oinarrizkoa irudian azaltzen da.
Paralelo-Konexioko Kontrolagailuak
Paralelo-konexioko kontrolagailuak indarra sisteman sartzen dute haien konexio puntuan, kapazitate eta indukzio aldakorrekin, serie kontrolagailuekin antolamendu bereizgarria baina konexio metodo desberdinekin.
Paralelo Kapazitate Kompentsazioa
Kapazitate bat paraleloan elektrizitate sistemarekin konektatzen denean, hau paralelo kapazitate kompentsazioa deitzen da. Transmisio lerro oso indukziboak laguneko faktore indarrarekin operatzen dira. Paralelo kapazitateak iturburu tensioari aurreratzen dio, lagunduko kargaren konpentsazioa eginez eta faktore indarr osoa hobetzeko.
Paralelo Induktiboa Kompentsazioa
Induktorea paraleloan konektatzen denean, met hau paralelo induktiboa kompentsazioa deitzen da. Hau transmisio sareetan ezaguna da, baina line luzeetan erabili beharrekoa da: kargatu gabe, kargatu txikituz, edo kargatu askatu artean, Ferranti efektuak jaso ordezkaileko tensioa bidali ordezkailetik altuago bihurtzen du. Paralelo induktibok (adibidez, reaktoreak) gainontzeko reaktiboa hartzen dute tensio altuak murrizteko.
Paralelo-konexioko kontrolagailu sistema adibideak Static VAR Compensators (SVC) eta Static Synchronous Compensators (STATCOM) dira.
Kombinatu Serie-Serie Kontrolagailuak
Transmisio multi-line sistemetan, kombinatu serie-serie kontrolagailuak independente serie kontrolagailuen multzo bat erabiltzen ditu koordinatuki lan egiteko. Konfigurazio honek lerro bakoitzarentzat serie reaktibo kompentsazio individuala ahalbidetzen du, zirkuitu guztientzako sostengua pertsonalizatuta.
Gainera, sistemak lerroen artean indar errealen traspasoa facilita dezake konbertsoreen DC terminalak elkartzearen bidez. Adibide representatiboa Interlink Power Flow Controller (IPFC) da.
Kombinatu Paralelo-Serie Kontrolagailuak
Kontrolagailu mota honek bi funtzio osagarri ditu: paralelo kontrolagailu bat sistema paraleloan sartzen duen indarren bat, eta serie kontrolagailu bat lerro seriean sartzen duen beste bat. Bi osagai hauek lan egiten dute koordinatuki prestazio osoa optimizatzeko. Adibide eminente bat Unified Power Flow Controller (UPFC) da.
FACTS Gailu Mota
Aplikazio anitzeko beharrik eta zenbait FACTS kontrolagailu sortu dira. Hemen agertzen dira erabiltzen diren FACTS kontrolagailu gehienak, funtzio motaren arabera:
Serie Kompentsatzaileak:
Paralelo Kompentsatzaileak:
Serie-Serie Kompentsatzaileak:
Serie-Paralelo Kompentsatzaileak:
Aztertuko dugu harremanetan zerrendako kompentsatzaile bakoitza:
Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC)
TCSC seriean kapazitate reaktibo sartzen du. Bere egitura oinarrizkoak kapazitate banku bat (serie-paralelo konfigurazioan dauden kapazitate askoren bidez) thyristor kontrolatutako reaktorearekin paraleloan konektatuta dago. Diseinu honek serie kapazitateen egoki aldatzea ahalbidetzen du.
Thyristorrek sistema impedimentua kontrolatzen dute pultsazio angelua kontrolatuz, horrela zirkuito osoaren impedimentua aldatzen da. TCSC bloke diagrama sinplifikatua irudian azaltzen da.
Thyristor Controlled Series Reactor (TCSR)
TCSR serie kompentsatzaile bat da, indukzio reaktiboa egoki aldatzen duena. Bere diseinua TCSC-rekin analogoa da, kapazitatea reaktorearekin ordeztuz.
Reaktoreak ez du jarraitzen thyristor pultsazio angelua 180°-ra iritsita, eta hasiko du pultsazio angelua 180° baino txikiagoa denean. Thyristor Controlled Series Reactor (TCSR) bloke diagrama osoa irudian azaltzen da.
Thyristor Switched Series Capacitor (TSSC)
TSSC serie kompentsazio teknika da, TCSR-ren oinarrian oinarritua, baina operazio diferentziagatik: TCSR thyristor pultsazio angeluen bitartez indarra kontrolatzen du (egoera askotan), TSSC thyristorrek "on/off" moduan prestatzen dira, pultsazio angelurik gabe. Honek esan nahi du kapazitatea oso konektatuta edo oso deskonektatuta egotea.
Operazio sinplifikatua thyristor eta kontrolagailu osoaren kostua murrizten du. TSSC bloke diagrama TCSC-ren berdina da.
Static Synchronous Series Compensator (SSSC)
SSSC serie kompentsazio gailua da, transmisio sisteman indar fluxua kontrolatzeko linea baten baliokidea impedimentua kontrolatuz. Bere tensio irteera oso kontrolagarria da eta linearen indarrarekin independentea da - tensio hau aldatuz, linearen impedimentu efektiboa egoki aldatzen da.
Funkzionalki, SSSC seriean konektatutako estatiko sinkroniko generatzaile bat bezala funtzionatzen du. Bere helburu nagusia linearen tensio-enborrak kontrolatzeko, horrela indar fluxua kontrolatuz. SSSC tensio bat sartzen du linearen indarrarekin 90° fase desbideratuta: tensioa indarraren aurretik dagoenean, kapazitate kompentsazioa ematen du; indarraren ondoren dagoenean, indukzio kompentsazioa ematen du. Static Synchronous Series Compensator bloke diagrama osoa irudian azaltzen da.
Static VAR Compensator (SVC)
Static VAR Compensator (SVC) kapazitate banku finko bat du, paraleloan thyristor kontrolatutako reaktorearekin. Thyristorren pultsazio angeluak reaktorearen funtzionamendua kontrolatzen du, inductoraren tensioa zuzenduz - eta horrela hartzen duen indar kantitatea.
Konfigurazio honek SVC-ri reaktibo indar irteera dinamikoki aldatzea ahalbidetzen dio, tensioa estabilizatuz eta transmisio sistemaren faktore indarra hobetzeko. Static VAR Compensator bloke diagrama osoa irudian azaltzen da.
Static VAR Compensator (SVC) Aplikazioak
SVC gailu polivalentziak dira, sistema elektrikoaren prestazioa hobetzeko, funtzio nagusi hauekin:
Horrez gain, industrian ere erabili ohi dira reaktibo indar kudeatzeko eta indar kalitatea hobetzeko. Hona hemen SVC konfigurazio ohikoen bat:
Thyristor Controlled Reactor (TCR)
TCR reaktore bat du, seriean thyristor balboarekin - espesifiki, bi thyristor antiparaleloan konektatuta. Thyristor hauek alternatiboki jarraitzen dute AC indararen zati bakoitzean, kontrol zirkuituak pultsazioak eman zitezkeen thyristorei zati bakoitzean.
Thyristorren pultsazio angeluak laguneko reaktibo indar kantitatea zehazten du. TCR-ak EHV (Extra High Voltage) transmisio linietan erabili ohi dira, karga txikiago edo karga gabe dagoenean reaktibo indar kompentsazioa emanez. Thyristor Controlled Reactor bloke diagrama osoa irudian azaltzen da.
Thyristor Switched Capacitor (TSC)
Karga handiak izan denean, reaktibo indar eskaintza handitu egiten da - eta Thyristor Switched Capacitors (TSC) hori onartzeko diseinatuak dira. EHV transmisio linietan karga handitan erabili ohi dira.
TSC TCR-ren egitura berdina du, baina osagaia nagusiaren alderdi desberdina du: TCR-ko reaktorea kapazitatearekin ordeztuta. TCR-n bezala, TSC transmisio linean sartzen den reaktibo indar kantitatea thyristor pultsazio angelua aldatuz kontrolatzen du. Thyristor Switched Capacitor (TSC) bloke diagrama osoa irudian azaltzen da.
Thyristor Switched Reactor (TSR)
TSR strukturalki Thyristor Controlled Reactor (TCR)-rekin antolamendu bereizgarria du, baina funtzioan desberdintasunak ditu: TCR thyristor pultsazio angeluen bidez kontrolatzen du indarra (fase kontrola ahalbidetuz), TSR thyristorrek binario "on/off" moduan prestatzen dira, fase kontrolarik gabe. Honek esan nahi du reaktorea oso konektatuta edo oso deskonektatuta egotea.Pultsazio angelu kontrolarik gabe, diseinua sinplifikatzen da, thyristor kostuak murriztuz eta aldaketak murriztuz. TSR bloke diagrama TCR-ren berdina da.
Static Synchronous Compensator (STATCOM)
STATCOM elektronika-indarraren tresna voltage source converter (VSC) da, sistema transmisioaren prestazioa reaktibo indar emanez edo hartuz kontrolatzen du - eta beharrezkoa denean indar errealen laguntza ere ematen du. Hau erabilgarri da indar faktore txar eta tensio kontrol txarreko transmisio linietan, sistema elektrikoaren tensio estabilitatea hobetzeko garrantzitsu da.
STATCOM indar kapazitate bat erabiltzen du DC sarrera gai gisa, hau hiru faseko AC tensiora biraldatzen duen voltage-controlled inverter baten bidez. Inverteraren irteera AC sistema elektrikoarekin sinkronizatuta dago, eta gailua transmisio linearekin paraleloan konbinatzaile transformadore baten bidez konektatuta dago. Inverteraren irteera aldatuz, STATCOM-ek emandako reaktibo (eta erreal) indar kontrolik egin daiteke. STATCOM bloke diagrama osoa irudian azaltzen da.
Interline Power Flow Controller (IPFC)
IPFC konpentsazio teknika da, multi-line transmisio sistemetarako, konbertsore anitz DC bus komun baten bidez lotuta - konbertsore bakoitzak transmisio line desberdinetara konektatuta dago.
Konbertsore hauek indar errealen traspasa ahalbidetzen dute, indar erreal eta reaktiboen orekatzea lerroen artean. Kontrol honen koordinazioak sistema osoaren efizientzia eta estabilitatea hobetzen ditu multi-line sareetan.IPFC bloke diagrama osoa irudian azaltzen da.
Unified Power Flow Controller (UPFC)
UPFC Static Synchronous Compensator (STATCOM) eta Static Synchronous Series Compensator (SSSC) batzen ditu DC voltage link partekatuta, funtzio guztiak sistema bakar batean bateratuta. Hiru faseko kontrolagarri bi ponteak erabiltzen ditu indarra sortzeko, eta hori transmisio linean sartzen da konbinatzaile transformadore baten bidez.
UPFC sistema elektrikoaren prestazio aspektu anitzetan hobetzen du, tensio estabilitatea, indar angelu estabilitatea eta sistema amortigatzailea barne. Transmisio lineetan indar erreal (erreal) eta reaktiboak zehazki kontrol ditzake. Baina, sine wave orekatuta soilik funtzionatzen du ondo, eta sistema egoera anormaletatik ezin du funtzionatzen. UPFC-ek sistema elektrikoaren oscilazioak supresitzen ditu eta transitori estabilitatea hobetzen du. Unified Power Flow Controller (UPFC) bloke diagrama osoa irudian azaltzen da.
