Dolgoščna distribucija električnih vodov: Nizek napetostni nivo in velike fluktuacije napetosti
V skladu z "Tehničnimi smernicami za načrtovanje in oblikovanje distribucijskih omrežij" (Q/GDW 1738–2012) mora dosežena razpon oskrbe 10 kV distribucijskega voda izpolnjevati zahteve glede kakovosti napetosti na koncu voda. V principu naj ne bi presegala 15 km v podeželju. V nekaterih podeželskih regijah pa lahko zaradi nizke gostote obremenitve, majhne in široko razpršene povpraševanje po električni energiji, dosežen razpon oskrbe presega 50 km, kar povzroča prekomerno dolge 10 kV odvoznike. Takšna dolgoščna prenos električne energije neizbežno povzroča zelo nizko napetost ali velike fluktuacije napetosti v sredini in na koncu voda. Najbolj ekonomična rešitev te težave je decentralizirana regulacija napetosti.
Za zagotavljanje kakovosti napetosti so glavne metode in ukrepi za regulacijo napetosti v srednje- in nizekonevtronskih distribucijskih omrežjih:
Načrtovanje podatkovnega prometa (OLTC) glavnih transformatorjev podstanic;
Prilagajanje reaktivnega toka na vodu;
Spreminjanje parametrov voda;
Izgradnja novih podstanic;
Namestitev SVR-serijskih avtomatskih regulatorjev napetosti na odvozniku.
Med temi pristopi so prvi štiri pogosto ekonomsko neučinkoviti ali nerealistični, če se uporabljajo za specifične dolge odvoznike. Rockwell Electric Co., Ltd. je razvil SVR Feeder Automatic Voltage Regulator, ki ponuja tehnično izvedljivo, ekonomsko učinkovito in enostavno za namestiti rešitev, prilagojeno regulaciji napetosti na takšnih odvoznikih.
Avtomatski regulator napetosti voda sestavlja avtoregulator z devetimi tapovi, načrtnim spremnikom (OLTC) in avtomatskim kontrolerjem, ki je sposoben slediti napetosti na koncu voda v realnem času glede na spremembe obremenitve. Avtoregulator sestavlja glavno navojenje in regulacijsko navojenje. Razlika v napetosti med sosednjima tapoma na regulacijskem navojenju znaša 2,5 %, kar omogoča celotno obseg regulacije ±20 % (tj. 40 % skupaj). Poleg tega je vključen sekundarni tri-fazni delta povezan navoj predvsem za utiševanje tretjih harmonik in za oskrbovanje avtomatskega kontrolerja in mehanizma OLTC.
Na virski strani se lahko glavno povezava preklopita preko tapov 1 do 9 z OLTC. Na strani obremenitve je glavna povezava fiksna glede na zahtevan obseg regulacije:
Za obseg regulacije 0 % do +20 % je povezava na strani obremenitve fiksna na tapu 1 (tap 1 postane neposredni prehod);
Za obseg –5 % do +15 % je fiksna na tapu 3 (tap 3 kot neposredni prehod);
Za simetričen obseg –10 % do +10 % je fiksna na tapu 5 (tap 5 kot neposredni prehod).
Transformatorji tokov (CTs) so nameščeni na fazah A in C na strani obremenitve, notranje povezani v diferencialni konfiguraciji. Transformatorji napetosti (VTs) so tudi nameščeni na fazah A in C na strani obremenitve. V konfiguracijah z dvosmernim pretokom električne energije so VTs dodatno nameščeni na fazah A in C na virski strani.
Kontroler uporablja signale napetosti in toka s strani obremenitve kot analogni vhodi za odločitve o spreminjanju tapov. Različni statusni signali služijo kot osnova za identifikacijo delovnih stanj in aktiviranje alarmov ali varnostnih ukrepov. Na podlagi osnovnega načela "zagotavljanja kvalificirane napetosti pri hkratnem zmanjševanju operacij s tapi," in z uporabo teorije nejasnosti za zamet regulacijskih mej, je bil implementiran izboljšan kontrolni pristop. To učinkovito izboljša stabilnost napetosti in značilno zmanjša število sprememb tapov.
V Avtomatskem načinu kontroler prilagaja položaj tapa za regulacijo napetosti:
Če napetost na strani obremenitve ostane pod "referenčno napetostjo" za prednastavljen prag za določen čas, kontroler ukaze OLTC, da korakne gor. Po operaciji sledi zaklepni obdobji, ki preprečujejo nadaljnje preklopljanje.
Ko zaklepni interval poteka, je dovoljena nova sprememba tapa.
Obratno, če napetost na strani obremenitve ostane nad referenčno napetostjo za določen prag za določen čas, kontroler začne korak dol, sledi podobno zaklepno obdobje po operaciji.
V Ročnem načinu se naprava lahko fiksira na poljubnem izbranem položaju tapa. V Oddaljenem načinu sprejme ukaze iz oddaljene kontrolovalne središče in deluje na položaju tapa, ki ga določa oddaljeni ukaz.