In ultra-laag belastingsdichtheid gebieden kunnen 10 kV spanningregelaars een stabiele stroomvoorziening waarborgen.

Langeafstandverdeling van elektriciteitsleidingen: Lage spanning en grote spanningsschommelingen

Volgens de "Technische Richtlijnen voor het Ontwerp en de Planning van Distributienetten" (Q/GDW 1738–2012) moet de voedingsstraal van een 10 kV distributielijn voldoen aan de eisen van de spanningkwaliteit aan het einde van de lijn. In principe mag de voedingsstraal in landelijke gebieden niet meer dan 15 km bedragen. Echter, in sommige landelijke regio's kan de werkelijke voedingsstraal door lage belastingsdichtheid, kleine en wijd verspreide elektriciteitsbehoefte, tot meer dan 50 km uitgebreid worden, wat leidt tot buitengewoon lange 10 kV voeders. Deze langeafstandsenergieoverdracht veroorzaakt onvermijdelijk aanzienlijk lage spanning of grote spanningsschommelingen in het midden- en verre einde van de lijn. De meest economische oplossing voor dit probleem is gedecentraliseerde spanningregeling.

Om de spanningkwaliteit te waarborgen, omvatten de primaire methoden en maatregelen voor spanningregeling in middel- en laagspanningsdistributienetten:

• Onderbelastingstapverandering (OLTC) van hoofdtransformatoren in stations;

• Aanpassing van de reactieve vermogensstroom op de lijn;

• Wijziging van lijnparameters;

• Bouw van nieuwe stations; 

• Installatie van SVR-serie automatische spanningregelaars voor voeders.

Van deze benaderingen zijn de eerste vier vaak economisch inefficiënt of onpraktisch wanneer ze worden toegepast op specifieke lange voeders. Rockwell Electric Co., Ltd. heeft de SVR Voeder Automatische Spanningsregelaar ontwikkeld, die een technisch haalbare, kosteneffectieve en gemakkelijk te installeren oplossing biedt die is aangepast aan spanningregeling op dergelijke specifieke voeders.

De automatische lijnspanningsregelaar bestaat uit een autotransformator met negen tappen, een onderbelastingstapveranderaar (OLTC) en een automatische controller die in staat is om de spanning aan het einde van de lijn in real time te volgen op basis van belastingsvariaties. De autotransformator bestaat uit een hoofdwikkeling en een regelwikkeling. Het spanningverschil tussen aangrenzende tappen op de regelwikkeling is 2,5%, wat een totale regelbereik van ±20% (d.w.z. 40% in totaal) oplevert. Daarnaast is er een secundaire driefase delta-verbonden wikkeling opgenomen, voornamelijk om derde-orde harmonischen te onderdrukken en stroom te leveren aan de automatische controller en het OLTC-mechanisme.

Aan de bronzijde kan de hoofdverbinding via de OLTC worden overgeschakeld tussen tappen 1 tot en met 9. Aan de belastingszijde is de hoofdverbinding vastgesteld volgens het vereiste regelbereik:

• Voor een regelbereik van 0% tot +20% is de verbinding aan de belastingszijde vastgesteld op tap 1 (tap 1 wordt de directe doorgangspositie);

• Voor een bereik van –5% tot +15% is het vastgesteld op tap 3 (tap 3 als directe doorgang);

• Voor een symmetrisch bereik van –10% tot +10% is het vastgesteld op tap 5 (tap 5 als directe doorgang).

Stroomtransformators (CT's) zijn geïnstalleerd op fase A en C aan de belastingszijde, intern verbonden in een differentiële configuratie. Spanningstransformators (VT's) zijn ook geïnstalleerd op fase A en C aan de belastingszijde. In configuraties met tweerichtingsenergieoverdracht worden VT's bovendien geïnstalleerd op fase A en C aan de bronzijde.

De controller gebruikt spanning- en stroomsignalen van de belastingszijde als analoge ingangen voor beslissingen over de tapverandering. Verschillende statussignalen dienen als basis voor het identificeren van operationele staten en het activeren van alarmen of beschermende acties. Op basis van het fundamentele principe van "zekere kwalitatieve spanning terwijl het aantal tapbewegingen wordt geminimaliseerd", en met behulp van fuzzy control theory om de regelgrenzen te vervagen, is een verbeterde controlestrategie geïmplementeerd. Dit verbetert effectief de spanningstabiliteit en vermindert aanzienlijk het aantal tapbewegingen.

In de Automatische Modus past de controller de tappositie aan om de spanning te regelen:

• Als de spanning aan de belastingszijde gedurende een bepaalde tijd onder de "referentiespanning" blijft met een ingestelde drempel, commandeert de controller de OLTC om te stappen. Na de operatie voorkomt een vergrendelingsperiode verdere schakeling.

• Zodra de vergrendelingsinterval is verstreken, is een andere tapverandering toegestaan.

• Indien de spanning aan de belastingszijde gedurende een bepaalde tijd boven de referentiespanning blijft met een ingestelde marge, geeft de controller een stap-omlaagcommando, gevolgd door een vergelijkbare post-operatie vergrendelingsperiode.

In de Handmatige Modus kan het apparaat op elke door de operator geselecteerde tappositie worden vastgezet.
In de Afstandbedieningsmodus accepteert het commando's van een afstandsbedieningscentrum en werkt op de door de afstandsbediening gespecificeerde tappositie.