Hvað eru flokkun og tegundir FACTS stýringarvæða og tækja
Samkvæmt tengingartegund FACTS stýringar við orkuvinnslu kerfi er hún flokkuð sem;
Series Connected Controller
Shunt Connected Controller
Combined Series-Series Controller
Combined Shunt-Series Controller
Series-Connected Controllers
Röðstýrir bæta við spenna í röð við línuspennu, venjulega með notkun kapasítivegna eða induktansvegna tækja. Aðalvirkni þeirra er að veita eða dreka breytilegt reaktivt orkur eftir þörfum.
Þegar flutningslínur eru tunga beltið, er ökubótar reaktivt orkur fyrirkominn með því að virkja kapasítivegna hluti í röðstýr. Í mótsvarandi skilyrðum, þegar beltið er ljúft—þar sem minnkað reaktivt orkur beði gerir að móttakendaspenna stækki ofan á sendispennu—er notuð induktansvegna til að dreka yfirflútandi reaktivt orkur, sem stöðugjar kerfið.
Í mesta öllum notkunum eru kapasítör sett upp nær endapunktum línu til að samstillast reaktivt orkur beði. Almenn tækja fyrir þetta er Thyristor Controlled Series Capacitors (TCSC) og Static Synchronous Series Compensators (SSSC). Grunnuppbygging röðstýrings er sýnd myndinni hér fyrir neðan.
Shunt-Connected Controllers
Parallellstýrir hlaupa straum í orkukerfið á tengingarpunkti sínum, með notkun breytilegra impedansa eins og kapasítör og induktör—líkt og röðstýrir en með annað hvort tengingarmáti.
Shunt Capacitive Compensation
Þegar kapasítör er tengdur parallelt við orkukerfið, kallast aðferðin parallellkapasítivegni. Flutningslínur með hátt induktansbeði eru venjulega með afturfallandi orkufaktor. Parallellkapasítör taka við straumi sem fer á undan uppsprettur, sem jafnar út afturfallandi belti og bætir heildarorkufaktornum.
Shunt Inductive Compensation
Þegar induktör er tengdur parallelt, kallast aðferðin parallellinduktivegni. Þetta er minna algengt í flutningarkerfum en verður mikilvægt fyrir mjög löngar línur: undir engu belti, ljúft belti eða ótengt belti, valdi Ferranti áhrifum að móttakendaspenna stækki yfir sendispennu. Parallellinduktivegnistækja (t.d. reikjar) dreka yfirflútandi reaktivt orkur til að lágmarka þessa spennustíg.
Dæmi um parallellstýrir eru Static VAR Compensators (SVC) og Static Synchronous Compensators (STATCOM).
Combined Series-Series Controllers
Í marglínakerfum nota sameiginleg röð-röð stýrir safn af óháðum röðstýrum sem vinna saman. Þessi uppbygging leyfir einstök reaktivt orkur stilling fyrir hverja línuna, sem tryggir sérsniðið stuðning fyrir hverja straumleið.
Að auki geta þessi kerfi auðveld gert raunverulegt orkur flutning milli línna gegnum sérstakar orkur tengingar. Eða má nota sameiginleg stýringarhönnun þar sem DC endapunktar umskiptara eru tengdir—þetta leyfir beint raunverulegt orkur flutning til flutningslínanna. Fyrra dæmi um slíkt kerfi er Interlink Power Flow Controller (IPFC).
Combined Shunt-Series Controllers
Þessi tegund stýrings sameinar tvær virknisdeildir: parallellstýri sem hlaupa spenna parallelt við kerfið, og röðstýri sem hlaupa straum í röð við línuna. Þessi tveir hlutar vinna saman til að optima vera algera stýringar. Mikilvægt dæmi um slíkt kerfi er Unified Power Flow Controller (UPFC).
Types of FACTS Devices
Fjöldi FACTS tækja hefur verið hönnuð til að möta mismunandi notkunarmöguleika. Hér fyrir neðan er yfirlit yfir algengustu FACTS stýringshætti, flokkuð eftir virknisflokk:
Series Compensators:
Shunt Compensators:
Series-Series Compensators:
Series-Shunt Compensators:
Skulum skoða hverja stýringshætti í stuttu:
Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC)
TCSC bætir við kapasítivegni í röð við orkukerfi. Grundvallar uppbygging hans inniheldur kapasítör banka (samsettar af mörgum kapasítörum í röð-paralell uppbygging) tengdu í parallel við thyristor-stýrðan reikjar. Þessi uppbygging gerir kleift leiðarléttan, breytilegan röðkapasítivegni stillingu.
Thyristorar reglubúa kerfisimpedans með því að stjórna skytingarhorni, sem í nánasta lagi stilla heildarstraumlínuimpedans. Ennfremur lýsing mynd af TCSC er sýnd hér fyrir neðan.
Thyristor Controlled Series Reactor (TCSR)
TCSR er röðstýri sem býður upp á leiðarléttan, breytilegan induktivegni. Uppbygging hans er sambærileg við TCSC, með muninu að kapasítör er skipt út fyrir reikjar.
Reikjar hættir að hlaupa þegar thyristor skytingarhorni ná 180°, og byrjar að hlaupa þegar skytingarhorni er lægra en 180°. Ennfremur lýsing mynd af Thyristor Controlled Series Reactor (TCSR) er sýnd hér fyrir neðan.
Thyristor Switched Series Capacitor (TSSC)
TSSC er röðstillingarhætti sambærileg við TCSR en með muninu í aðferð: á meðan TCSR nálgast orkurstýring með því að stilla thyristor skytingarhorn (sem gerir möguleika á trappstillaðri stýring), TSSC thyristorar vinna í einföldu "á/af" hætti án skytingarhornsstillingar. Þetta merkir að kapasítör er annaðhvort fullt tengdur við eða alls ekki tengdur við línuna.
Þessi einföldu aðferð minnkar komplikationar og kostnað bæði thyristora og heilsins stýrings. Ennfremur lýsing mynd af TSSC er sama og fyrir TCSC.
Static Synchronous Series Compensator (SSSC)
SSSC er röðstillingartækja notað í flutningskerfum til að stjórna orkurflutning með því að stilla jafngildan impedans línunnar. Utpressun spennu hans er fullt styrð og óháð línustraumi—með því að stilla þessa utpressun spennu, getur línunnar raunveruleg impedans verið nákvæmlega stillað.
Virkanlegt er SSSC eins og stöðugur synchrónus generator tengdur í röð við flutningslínuna. Aðal markmið hans er að stilla spennufall á línunni, sem leitar að stjórna orkurflutning. SSSC hlaupa spenna sem er í kvadrat (90° fazavik) við línustraum: ef hlaupspenna fer á undan straum, býður hann upp á kapasítivegni; ef hún fer eftir straum, býður hann upp á induktivegni. Ennfremur lýsing mynd af Static Synchronous Series Compensator er sýnd hér fyrir neðan.
Static VAR Compensator (SVC)
Static VAR Compensator (SVC) bestur af fastu kapasítörabanka tengdu í parallel við thyristor-stýrðan reikjar. Thyristors skytingarhorn reglubúa reikjarinn virkni, beint stilla spennu yfir reikjar—og þannig magn orkur sem hann hlaupa.
Þessi uppbygging gerir SVC kleift að breyta reaktivt orkur útgefnu, stöðugara spennu og bæta orkufaktornum í flutningskerfinu. Ennfremur lýsing mynd af Static VAR Compensator er sýnd hér fyrir neðan.
Static VAR Compensator (SVC) Applications
SVC eru víðbréðu tækja notað til að bæta orkukerfisvirði, með aðal virkni eins og:
Þau eru einnig almennt notað í verkstöðum fyrir reaktivt orkur stjórnun og orkugæði bættri. Hér fyrir neðan er yfirlit yfir algengustu SVC uppbyggingar:
Thyristor Controlled Reactor (TCR)
TCR bestur af reikjari tengdu í röð við thyristor-val—sérstaklega, tvö thyristor tengdu í anti-parallel. Þessir thyristorar hlaupa vísundalega í hverju hálfs hring AC orkur, með stjórnunarkerfi sem gefur skytingar plöss til thyristora í hverja hálfs hring.
Thyristor skytingarhorni stjórna magn lagandi reaktivt orkur sem er veitt kerfinu. TCR eru almenn í EHV (Extra High Voltage) flutningslínur, þar sem þeir veita reaktivt orkur stjórnun á ljúft belti eða engu belti. Ennfremur lýsing mynd af Thyristor Controlled Reactor er sýnd hér fyrir neðan.
Thyristor Switched Capacitor (TSC)
Undir tunga belti, stiga reaktivt orkur beði—og Thyristor Switched Capacitors (TSC) eru hönnuð til að möta þessu stigandi beði. Þau eru almenn í EHV flutningslínur á tíma þegar belti er hátt.
TSC deilt sambærileg grunnvallar uppbygging með TCR, en með muninu að reikjarinn í TCR er skipt út fyrir kapasítör. Sama og TCR, stjórna TSC magn reaktivt orkur sem er veitt flutningslínunni með því að stilla thyristor skytingarhorn. Ennfremur lýsing mynd af Thyristor Switched Capacitor (TSC) er sýnd hér fyrir neðan.
Thyristor Switched Reactor (TSR)
TSR er strukturnleg sambærileg við Thyristor Controlled Reactor (TCR) en munurinn er í aðferð: á meðan TCR stilla straum með því að stilla thyristor skytingarhorn (sem gerir möguleika á fazastýring), TSR thyristorar vinna í tvívíddu "á/af" hætti án fazastýringar. Þetta merkir að reikjarinn er annaðhvort fullt tengdur við kerfið eða alls ekki tengdur.Frávik skytingarhornarstillingar einfaldar uppbyggingu, minnkar thyristorkostnað og lágmarkar skiptingar tap. Ennfremur lýsing mynd af TSR er sama og fyrir TCR.
Static Synchronous Compensator (STATCOM)
STATCOM er orkuteknísk grunnvallar spennu forritari (VSC) sem stjórna flutningskerfis virði með því að veita eða dreka reaktivt orkur—og getur einnig veitt raunverulegt orkur stuðning þegar þarf. Hann er sérstaklega hagnæmr í flutningslínur með lágt orkufaktor og spennu stjórnun, sem gerir hann almennt notað tækja til að bæta spennu stöðugleika í orkukerfum.
STATCOM vinna með hlaupspennu sem er spennu forritari, sem er breytt í þriggja-fás AC spennu með spennu forritari. Utpressun forritaris er synkronið við AC orkukerfi, og tækið er tengt í parallel við flutningslínuna gegnum tengingarrafmyndara. Með því að stilla forritaris utpressun, getur reaktivt (og raunverulegt) orkur sem er veitt af STATCOM verið nákvæmlega stillað. Ennfremur lýsing mynd af STATCOM er sýnd hér fyrir neðan.
Interline Power Flow Controller (IPFC)
IPFC er stillingarhætti hönnuð fyrir marglínakerfi, með mörgum umskiptara tengdu via sameiginleg DC bus—hver umskiptari tengir við sérstakt flutningslínur.
Aðal virkni þessara umskiptara er raunverulegt orkur flutning, sem gerir kleift að jafna raunverulegt og reaktivt orkur á tengdum línunum. Þessi samstarfsstýring bætir algera kerfis virði og stöðugleika í marglínakerfum.Ennfremur lýsing mynd af IPFC er sýnd hér fyrir neðan.
Unified Power Flow Controller (UPFC)
UPFC sameinar STATCOM (Static Synchronous Compensator) og SSSC (Static Synchronous Series Compensator) via sameiginleg DC spenna tenging, sem sameinar virkni þeirra í eitt kerfi. Hann notar par þriggja-fás stýrbryggjur til að framleiða straum, sem er hlaupa í flutningslínuna gegnum tengingarrafmyndara.
UPFC er fremur í að bæta mörgum aspektum orkukerfis virði, eins og spennu stöðugleika, orkur horn stöðugleika, og kerfis dæmpan. Hann getur nákvæmlega stillað bæði raunverulegt (raunverulegt) og reaktivt orkur flutning í flutningslínunum. En UPFC vinna best undir jafnbæði sinus hring skilyrðum og gæti ekki virkað vel á óvenjulegum kerfisskilyrðum. Auk þess hjálpar UPFC að dæmpa orkukerfis svifningar og bæta umsvifunar stöðugleika. Ennfremur lýsing mynd af Unified Power Flow Controller (UPFC) er sýnd hér fyrir neðan.
