Vitambulisho na Aina za Mawakilishi na Vifaa vya FACTS
Kulingana na aina ya uhusiano wa FACTS Controller na mazingira ya umeme, hutoaji kama;
Msimamizi unaoungwa Kulinganisha
Msimamizi unaoungwa Pamoja
Msimamizi unaoungwa Pamoja-Pamoja
Msimamizi unaoungwa Pamoja-Kulinganisha
Msimamizi unaoungwa Kulinganisha
Msimamizi unaoungwa kulinganisha huweka umeme kulinganisha na umeme wa mstari, mara nyingi kutumia vifaa vya kupambana au vya kusimamia. Kazi yao muhimu ni kutumia au kuchuma nguvu ya reaktivi kama kinachohitajika.
Wakati mstari wa kuhamishia umeme ukawezekana kwa wingi, maombi zaidi za nguvu ya reaktivi hutatuliwa kwa kutumia sehemu za kapasiti katika msimamizi unaoungwa kulinganisha. Vinginevyo, wakati mstari unaweza kwa chache—kutokana na maombi madogo ya nguvu ya reaktivi yanayosababisha umeme wa mwisho kukata kwa juu kuliko umeme wa awali—sehemu za inductance zinatumika kuchuma nguvu ya reaktivi zaidi, kusaidia kustabiliza mfumo.
Katika nyingi za matumizi, kondensasyon zinapatikana karibu na pembeni za mstari ili kukidhi maombi ya nguvu ya reaktivi. Vifaa vinginevilivyotumika kwa ajili hii ni Thyristor Controlled Series Capacitors (TCSC) na Static Synchronous Series Compensators (SSSC). Muundo muhimu wa msimamizi unaoungwa kulinganisha unavyoonyeshwa chini.
Msimamizi unaoungwa Pamoja
Msimamizi unaoungwa pamoja huchapisha current kwenye mazingira ya umeme kwenye tofauti yao yaunganisho, kutumia impedances zinazobadilika kama kondensasyon na inductors—nyeupe kwa asili kama msimamizi unaoungwa kulinganisha lakini tofauti kwa njia ya uunganisho.
Ukosefu wa Kondensasyoni Pamoja
Wakati kondensasyoni imeunganishwa pamoja na mazingira ya umeme, njia hii inatafsiriwa kama ukosefu wa kondensasyoni pamoja. Mipango ya kuhamishia umeme yenye mizigo mengi ya inductance mara nyingi huchukua kwa upinduzi wa nguvu wenye chini. Kondensasyon zinazopanda zinatathmini kwa kuchapa current ambayo ikawezekana kushuka kwa umeme wa chanzo, kusababisha uzito wa mgongo na kuboresha upinduzi wa nguvu kabisa.
Ukosefu wa Inductance Pamoja
Wakati inductor imeunganishwa pamoja, njia hii inatafsiriwa kama ukosefu wa inductance pamoja. Hii haiendelezi sana katika mipango ya kuhamishia umeme lakini inakuwa muhimu sana kwa mstari wa umeme mrefu: wakati hakuna mizigo, mizigo kidogo, au mizigo yakijumuisha, athari ya Ferranti huchanganya umeme wa mwisho kukata kwa juu kuliko umeme wa awali. Msimamizi wa ukosefu wa inductance (mfano, reactors) huchuma nguvu ya reaktivi zaidi ili kurekebisha ukata huu wa umeme.
Mifano ya mipango ya msimamizi unaoungwa pamoja ni Static VAR Compensators (SVC) na Static Synchronous Compensators (STATCOM).
Msimamizi Unaoungwa Pamoja-Pamoja
Katika mipango miwili za kuhamishia umeme, msimamizi unaoungwa pamoja-pamoja huchukua seti ya msimamizi unaoungwa kulinganisha wanayofanya kazi pamoja. Mfumo huu unaweza kudhibiti ukosefu wa reaktivi wa mstari kila mmoja, husika kusaidia circuit kila moja.
Zaidi, mipango haya yanaweza kusaidia kuchapisha nguvu ya kweli kati ya mstari kwa kutumia link ya nguvu mahususi. Au, wanaweza kutumia muundo wa msimamizi wa kawaida ambapo DC terminals ya converters zimeunganishwa—mfumo huu unaweza kusaidia kuchapisha nguvu ya kweli kwenye mstari wa kuhamishia umeme.Athari ya mfano wa mfumo huu ni Interlink Power Flow Controller (IPFC).
Msimamizi Unaoungwa Pamoja-Kulinganisha
Aina hii ya msimamizi hunajumuishia viwango viwili: msimamizi unaoungwa pamoja unachapisha umeme pamoja na mfumo, na msimamizi unaoungwa kulinganisha unachapisha current kulinganisha na mstari. Ni muhimu, viwango hivi viwili vinafanya kazi pamoja ili kuboresha ufanisi wa jumla.Mfano muhimu wa mfumo huu ni Unified Power Flow Controller (UPFC).
Aina za Vifaa vya FACTS
Mtaani wa vifaa vya FACTS vilivyotengenezwa kuhusu mahitaji mbalimbali ya matumizi. Chini kuna maelezo ya msimamizi wa FACTS zinazotumiwa zaidi, kufungwa kwa aina yao ya kazi:
Msimamizi wa Kulegeza:
Msimamizi wa Ukingeza:
Mfuko wa Kuzuia Mabadiliko wa Siri-Siri:
Mfuko wa Kuzuia Mabadiliko wa Siri-Shunt:
Hebu tafute kila mfuko wa kuzuia mabadiliko kwa ufupi:
Kondensa Siri iliyokawalishwa na Thyristor (TCSC)
TCSC hutumia uzuia wa kondensa kwenye siri ya mfumo wa umeme. Muundo wake muhimu unajumuisha benki ya kondensa (iliyoundwa kwa kondensa nyingi zinazozunguka) iliyohusiana na reaktori uliyokawalishwa na thyristor. Mifano haya yanayofanya kazi hii yanaelekea kuboresha, kubadilisha siri ya kondensa.
Thyristors huendeleza uzuia wa mfumo kwa kudhibiti kutoka kwa angle, ambayo kwa wakati mwafaka ubadilishaji wa uzuia mzima wa circuit. Ramani ya tofauti ya TCSC inaelezwa chini.
Reaktori Siri iliyokawalishwa na Thyristor (TCSR)
TCSR ni mfuko wa kuzuia mabadiliko wa siri unaotumia uzuia wa inductive unaweza kubadilishwa vizuri. Muundo wake unafanana na TCSC, tofauti muhimu ni kwamba kondensa imebadilika kwa reaktori.
Reaktori hutama kujihusisha wakati kutoka kwa thyristor anapopata anga 180°, na huanza kujihusisha wakati anga ipo chini ya 180°. Ramani ya msingi ya Reaktori Siri iliyokawalishwa na Thyristor (TCSR) inaelezwa chini.
Kondensa Siri iliyokawalishwa na Thyristor (TSSC)
TSSC ni njia ya kuzuia mabadiliko wa siri inayofanana na TCSR lakini na tofauti muhimu katika utaratibu wa kazi: wakati TCSR huchapa kudhibiti nguvu kwa kubadilisha anga za kutoka kwa thyristor (kunawezesha usimamizi wa hatua), thyristors za TSSC huchapa kufanya kazi moja tu ya "on/off" bila kubadilisha anga. Hii inamaanisha kondensa inahusiana kamili au inatengenezwa kamili kutoka kwenye mstari.
Huu utaratibu wa kudhibiti wenye uwiano unachukua nguvu na gharama ya thyristors na msimamizi mzima. Ramani ya msingi ya TSSC ni sawa na ya TCSC.
Mfuko wa Kuzuia Mabadiliko wa Stakati Siri (SSSC)
SSSC ni kifaa cha kuzuia mabadiliko wa siri linalotumiwa kwenye mfumo wa kutuma ili kudhibiti mchuzi wa nguvu kwa kudhibiti uzuia wa asili wa mstari. Chanzo chake cha umeme kinaweza kudhibiti kwa kutosha na hakikisha si kipekee kwa current ya mstari—kwa kubadilisha umeme huo, uzuia wa asili wa mstari unaweza kubadilishwa kwa dharura.
Katika kazi, SSSC inafanya kazi kama generator wa stakati wa undani unayehusiana na mstari wa kutuma. Matumizi yake muhimu ni kubadilisha pressure ya umeme kwenye mstari, kwa hiyo kudhibiti mchuzi wa nguvu. SSSC hunjaza umeme unaotumika kwa quadrature (phase shift ya 90°) na current ya mstari: ikiwa umeme unajihusisha kabla ya current, hutumia kuzuia ya kondensa; ikiwa unajihusisha baada ya current, hutumia kuzuia ya inductive. Ramani ya msingi ya Mfuko wa Kuzuia Mabadiliko wa Stakati Siri inaelezwa chini.
Mfuko wa Kuzuia Mabadiliko wa Tegemeo (SVC)
Mfuko wa Kuzuia Mabadiliko wa Tegemeo (SVC) unajumuisha benki ya kondensa yenye upimbi unayohusiana na reaktori uliyokawalishwa na thyristor. Anga ya kutoka kwa thyristor huchapa kudhibiti kazi ya reaktori, kudhibiti pressure ya umeme kwenye reaktori—na kwa hiyo kiasi cha nguvu anayochukua.
Muundo huu unaweza SVC kubadilisha kwa dharura output ya reactive power, kuhakikisha pressure ya umeme na kuimarisha factor wa power katika mfumo wa kutuma. Ramani ya msingi ya Mfuko wa Kuzuia Mabadiliko wa Tegemeo inaelezwa chini.
Matumizi ya Mfuko wa Kuzuia Mabadiliko wa Tegemeo (SVC)
SVC ni vifaa vya kifurushio vinavyotumiwa kuboresha performance ya mfumo wa umeme, na shughuli muhimu zikiwemo:
Vinavyotumiwa pia sana katika maeneo ya kiuchumi kwa ajili ya kudhibiti reactive power na kuboresha ubora wa umeme. Chini kuna muhtasari wa viwango vya SVC vilivyovipengeleka zaidi:
Reaktori Mkawasi Msimamizi (TCR)
TCR ina reaktori unaounganishwa kwa mizizi na thyristor valve—kwa uhusiano, thyristor mbili zinazounganishwa kwa upande tofauti. Thyristor hizi hazina wakati wa kutumia badala kila nusu mwaka wa umeme AC, na mtandao wa usimamizi unaotumia maegesho kwa thyristor kila nusu mwaka.
Kivuli cha thyristor linahusisha jumla ya nguvu ya reactive ambayo inatolewa kwa mfumo. TCR mara nyingi yanatumika katika mstari wa umeme wa kiwango cha juu sana (EHV), ambapo wanaweza kuweka mikataba ya reactive power wakati wa nyongezi ndogo au hakuna nyongezi. Ramani asili ya Reaktori Mkawasi Msimamizi (TCR) imeonyeshwa chini.
Thyristor Switched Capacitor (TSC)
Wakati wa nyongezi mkubwa, tafuta ya reactive power inajitokezea—na Thyristor Switched Capacitors (TSCs) zimeundwa kutoa tafuta hii. Wanatumika mara nyingi katika mstari wa umeme wa EHV wakati wa nyongezi mkubwa.
TSC ina msingi wa muundo sawa na TCR, lakini na mabadiliko moja: reaktori katika TCR inabadilishwa na kapasita. Kama TCR, TSC huendeleza jumla ya reactive power iliyotolewa kwenye mstari wa umeme kwa kubadilisha kivuli cha thyristor. Ramani asili ya Thyristor Switched Capacitor (TSC) imeonyeshwa chini.
Thyristor Switched Reactor (TSR)
TSR ni structurally sawa na Thyristor Controlled Reactor (TCR) lakini tofauti katika mchakato: pale TCR hutumia kivuli cha thyristor kubadilisha current (kuboresha phase control), TSR thyristors hufanya kazi kwa njia binary "on/off" bila phase control. Hii inamaanisha reaktori unaweza kuwa kamili katika circuit au kupungua kabisa.Ukosefu wa regulation ya kivuli huonesha ubora wa muundo, kunywesha gharama za thyristor na kupunguza switching losses. Ramani asili ya TSR ni sawa na TCR.
Static Synchronous Compensator (STATCOM)
STATCOM ni voltage source converter (VSC) yenye teknolojia ya power electronics ambayo hurithisisha mchakato wa transmission system kwa kutolea au kuchukua reactive power—na pia inaweza kutumaini active power support wakati lazima. Ni muhimu sana katika mstari wa umeme wenye power factor duni na voltage regulation, ikibidi kuwa device widely used kwa kuimarisha voltage stability katika power systems.
STATCOM hutumia capacitor aliyechukua kama chanzo chake cha DC, linalobadilishwa kwa three-phase AC voltage kupitia inverter wa voltage-controlled. Output ya inverter hupatanishwa na AC power system, na kifaa kinacholunganishwa kwa shunt na mstari wa umeme kupitia transformer wa coupling. Kwa kubadilisha output ya inverter, reactive (na active) power iliyotolewa na STATCOM inaweza kubadilishwa kwa kutosha. Ramani asili ya STATCOM imeonyeshwa chini.
Interline Power Flow Controller (IPFC)
IPFC ni tekniki ya mikataba yenye converters mingi zinazounganishwa kwa DC bus moja—converter kila mmoja unalunganishwa na mstari wa umeme tofauti.
Uwezo muhimu wa converters hizi ni kutumia real power transfer, kubidhi real na reactive power kubalanshiwa katika mstari uliounganishwa. Ushirikiano huu wa mikataba humarisha ukamilifu na ustawi wa mfumo kwa mstari mengi. Ramani asili ya IPFC imeonyeshwa chini.Ramani asili ya IPFC imeonyeshwa chini.
Unified Power Flow Controller (UPFC)
UPFC hununganisha STATCOM (Static Synchronous Compensator) na SSSC (Static Synchronous Series Compensator) kupitia DC voltage link moja, kukubalanshi uzoefu wao kwenye mfumo moja. Hutumia bridges za three-phase controllable mbili kubadilisha current, ambayo inafunika kwenye mstari wa umeme kupitia transformer wa coupling.
UPFC inashinda katika kuboresha vipengele vinginevu vya performance ya power system, ikiwa ni voltage stability, power angle stability, na damping ya mfumo. Inaweza kubadilisha kwa kutosha active (real) na reactive power flow kwenye mstari wa umeme. Lakini, inafanya kazi vizuri tu wakati wa sine wave balanced na inaweza si kufanya kazi vizuri wakati wa hali tofauti za mfumo. Pia, UPFC inasaidia kuzuia power system oscillations na kuimarisha transient stability. Ramani asili ya Unified Power Flow Controller (UPFC) imeonyeshwa chini.
