Langavstand strømfordeling: Lav spenning og store spenningsvariasjoner
I henhold til "Tekniske retningslinjer for distribusjonsnettplanlegging og -design" (Q/GDW 1738–2012), må leveringsradiusen for en 10 kV distribusjonslinje oppfylle krav om spenningskvalitet ved linjens ende. I prinsippet bør leveringsradiusen i landlige områder ikke overstige 15 km. Imidlertid kan den faktiske leveringsradiusen i noen landlige regioner strekke seg over 50 km på grunn av lav lasttethet, liten og spredt elektrisitetsbehov, noe som fører til at 10 kV forsyningslinjer blir unødvendig lang. Slik langavstandes strømoverføring fører uunngåelig til betydelig lav spenning eller store spenningsvariasjoner i midten og i det fjerne enden av linjen. Den mest økonomiske løsningen på dette problemet er deentralisert spenningsregulering.
For å sikre spenningskvaliteten, inkluderer de viktigste metoder og tiltak for spenningsregulering i medium- og lavspenningsdistribusjonsnett:
Ladetapendring (OLTC) av hovedtransformatorer i underverk;
Justering av reaktiv effektstrøm på linjen;
Endring av linjeparametre;
Oppbygging av nye underverk;
Installasjon av SVR-serie forsyningsautomatiske spenningsregulatorer.
Av disse fire første tilnærmingene er ofte økonomisk ineffektive eller upraktiske når de anvendes på spesifikke lange forsyningslinjer. Rockwell Electric Co., Ltd. har utviklet SVR Feeder Automatic Voltage Regulator, som tilbyr en teknisk gjennomførbart, kostnadseffektiv og lett installert løsning skreddersydd for spenningsregulering på slike dedikerte forsyningslinjer.
Den automatiske linjespenningsregulator består av en autotransformator med ni tap, en ladetapendring (OLTC) og en automatisk kontroller som kan følge linjens ende-spenning i sanntid basert på belastningsvariasjoner. Autotransformatoren består av en hovedvinding og en regulativ vinding. Spenningsdifferansen mellom nabo-tapper på regulativ vinding er 2,5%, som gir en total reguleringsområde på ±20% (dvs. 40% totalt). I tillegg inkluderes en sekundær tre-fase deltaforbindelse vinding hovedsakelig for å undertrykke tredjeordens harmoniske og forsyne strøm til den automatiske kontrolleren og OLTC-mekanismen.
På kildestiden kan hovedforbindelsen bytte via OLTC over tapper 1 til 9. På belastningssiden er hovedforbindelsen fastslått i henhold til det nødvendige reguleringsområdet:
For et reguleringsområde fra 0% til +20%, er belastningssideforbindelsen fastslått på tap 1 (tap 1 blir rett-gjennom-posisjonen);
For et område fra –5% til +15%, er det fastslått på tap 3 (tap 3 som rett-gjennom);
For et symmetrisk område fra –10% til +10%, er det fastslått på tap 5 (tap 5 som rett-gjennom).
Strømtransformatorer (CTs) er installert på fase A og C på belastningssiden, koblet inn internt i en differenskonfigurasjon. Spenningstransformatorer (VTs) er også installert på fase A og C på belastningssiden. I konfigurasjoner med toveis strømflyt, er VTs i tillegg installert på fase A og C på kildestiden.
Kontrolleren bruker spenning og strømsignaler fra belastningssiden som analoge inndata for tapendringsbeslutninger. Ulike statussignaler fungerer som grunnlag for identifisering av driftstilstander og utløsning av alarmer eller beskyttelsesaksjoner. Basert på grunnleggende prinsippet om "å sikre kvalifisert spenning mens tapendringer minimeres," og ved bruk av uskarpt styringsteori for å sløre reguleringsgrenser, er en forbedret styringsstrategi implementert. Dette forbedrer effektivt spenningsstabiliteten og reduserer betydelig antall tapendringer.
I Automatisk Modus justerer kontrolleren tapposisjonen for å regulere spenningen:
Hvis spenningen på belastningssiden forbli under "referanse spenning" med en forhåndsbestemt terskel i en definert periode, kommanderer kontrolleren OLTC til å stige. Etter operasjonen forebygger en låsemperiode videre switching.
Når låsemintervallet utløper, tillates en ny tapendring.
Tvertimot, hvis spenningen på belastningssiden forbli over referansespenningsmarginen i en spesifisert tid, initierer kontrolleren en nedstigningskommando, fulgt av en lignende postoperasjonslåsemperiode.
I Manuell Modus kan enheten være fastslått på en hvilken som helst operatørvalgt tapposisjon.
I Fjerntiltak Modus aksepterer den kommandoer fra et fjerntiltaksenter og drifter på tapposisjonen angitt av fjerntiltaksinstruksjonen.