Notkun tveggja stefnu reglulegra spennureglara í fjallafjarskiptakerfum

1. Yfirlit

Fjallafjarskiptanet er búið út með fjöldi smá vatnsvirkjunna, af þeim eru flestar rásarvirkjar án stjórnunarafls. Þessar virkjar eru tengdar í sama línu og rafbæra skylda, sem hefur ákveðna neikvæða áhrif á rekstur rafrásarinnar. Flest mætti efnahagsmálum er spurningin um spenna gæði. Á veturtíma framleiða smá vatnsvirkjur rafmagn til rafrásarinnar, og brotnaði lokalausn leifar til aukinnar línuspennu. 

Á torftímabili, vegna löngu línulengd, litlu tráðamáls og lágs skylda, er spennan við endanotendum línunnar mjög lága. Vegna þess að framleiðsla og útgáfa eru sameiginlegar fyrir sama línu, er dreifirásar flæði breytileg, sem valdi óstöðugri spennu. Með uppsetningu tvíhættar línuspennureglunar á löngum dreifilínunum má leysa spennugæðaspurninguna. Með tilliti til spennugæðaspurninga fjalladreifilínunnar með smá vatnsvirkjunum, tekur þetta rit Bibei Línu sumar af stað og býður upp á nýja gerð tvíhætta sjálfvirkra spennureglunar lausn.

1.1 Grunnupplýsingar um 10kV Bibei Línu

Sem dæmi um fjalladreifilínur, eru grunnupplýsingar um 10kV Bibei Línu sýndar í töflu 1 hér fyrir neðan. 

Tölfræði yfir spennaðgengni 2012 á 39 dreifitransformatorum í sviðssvæðinu sýna að hámarksprósentin er 99.8%, lægmarksprósentin er 54.4% og aðeins 6 dreifitransformatorar uppfylla staðlaðar kröfur um spennaðgengni, sem útfyllir 15.3%. Höfundarorðið spennu er 337V, sem fer yfir leyfð gildi um 43%. Spennuverkefnið er framúrskipt, með algengum skemmdir við tækjum hjá notendum og fjölmargar spennukerfisbókstafir.

1.2 Rannsókn á spennuvíxlun

Aðal örugglegar ástæður fyrir spennugæðaverkefnið á Bibei línu eru eftirfarandi:

(1) Framúrskipt mótsögn milli vatnsmikils og þurrmikils. Aðgerðarhætti flæðistjarna hýdurverks er sterkur tenging við vatnsflæði. Þar sem sett verkefnastærð minnihverfur er miklu stærri en hleðslustærð, er mikið af ónotaðri raforku send til netsins á vatnsmiklinum. Á þurrmiklinum ber hleðslustærð styttingar aðallega á neti, sem valdi stór breytingum á aðgerðarhætti milli vatnsmikils og þurrmikils, sem hefur alvarlegt áhrif á orku gæði og gerir það erfitt að ná samræmi spennustigi við kröfur.

(2) Vantar ákvörðunar- og vaktaraðgerð fyrir minnihverfur hýdurverk. Vegna litlu einningarstærðar, stórar fjöldi, víðtæk dreifing, mismunandi eignarrétt og stórt áhrif á aðgerðarhætti minnihverfra hýdurverka á árstíðum, er erfitt að ná samþykkti viðgátu og stjórnun. Því hefur lokaleg innskrif á einstaka dreifitransformatorasvæði ómarkað áhrif á aukningu spennugæða.

(3) Erfiðleikar við aðgerð og stjórnun dreifitransformatora. Aðgerðarhætti línu breytist oft. Á vatnsmiklinum er orka framleiðin til netsins, og dreifitransformatorar eru keyptir með tapabreytingu til að draga spennu niður til að tryggja að spenna hjá notenda ekki brenni tækjum vegna of hárrar spennu. Á þurrmiklinum er orka tekin frá netsins, og dreifitransformatorar eru keyptir með tapabreytingu til að hækka spennu til að tryggja að spenna hjá notenda sé venjuleg án þess að vera of lága. Þar af leiðandi, breytist kröfur um hækkun og lækkun spennu á dreifitransformatorum oft, sem gerir það erfitt að framkvæma aðgerðarhætti í samstarfi við breytingar á straum.

(4) Aðaltransformator uppvalds lykurinn notar óhleðslu tapabreytingu með litlu fjölda taps og takmörkuð reglunarsvið.

2. Notkun tvíhættis spennureglunar transformatora

2.1 Val á lausnum

Með því að skoða aðgerðaratriði fjalladrifsnet með stóran fjölda minnihverfra hýdurverka og greina notkunaraðil á núverandi spennureglunaraðferðum, valdi þetta rit tvíhætta sjálfvirka spennureglunarlausn með sterka aðgerðaratriði og góðum praktískum notkun.

2.2 Hlutverk og áhrif tvívirða spennureglara

2.2.1 Virkni tvívirða sjálfvirkra spennureglara á leiðum

Tvívirði sjálfvirkur spennuregla á leiðum er aðallega samsettur af fjórum hlutum: þríphásar sjálfvirkri spennureglara, þríphásar brotttakareyðubreytari, stýringarhluta og straumflæðisgreiningarhluta. Straumflæðisgreiningarhlutinn skoðar stefnu straumsins til að greina stefnu straumflæðisins í leiðinni og sendir þetta merki til stýringarhlutarins. Stýringarhlutinn ákveður hvort á að hækka eða lækkva spennu byggð á spenna- og straummerkjum, svo stýrir hann vélafærslu innan brotttakareyðubreytarinnar til að drifa brotttakareyðubreytara til að breyta brotttökum. Þetta breytir spennubréfnum spennubreytarans til að ná sjálfvirkri spennureglun á brotti. Þríphásar brotttakareyðubreytari breytir spennubréfnum spennubreytarans til að breyta úttaksspönnu hans.

2.2.2 Theoretísk greining á áhrifum

Þurrkar tími: Breytingar á spönnu í leiðinni áður en og eftir rafbreytu BSVR eru sýndar á Mynd 1.

Á þurrkan tíma, eftir að BSVR tvívirði spennuregla hefur verið settur upp, hækka spennurnar á endapunkti aðalleiðarinnar og á hverjum deildarleið. Þetta leysir vandamál ógilda spennu í leiðinni og tryggir gæði rafmagnsnotkunar notenda á leiðinni á þurrkan tíma.

Vatnkar tími: Spennurnar á mismunandi punktum í leiðinni áður en og eftir rafbreytu BSVR á vatnkan tíma eru sýndar á Mynd 2.

Á vatnkan tíma, bætir uppréttingu BSVR tvívirða spennureglarar spennurnar á endapunkti aðalleiðarinnar og á hverjum deildarleið. Þetta tryggir ekki aðeins venjulega rafmagnsfærslu frá smám vatnarorkustöðum til rafnettsins en tryggir einnig gæði rafmagnsnotkunar notenda í miðju og afturbúðum leiðarinnar.

2.3 Áhrif notkunar

Samkvæmt raunverulegu staðreyndum leiðarinnar er tvívirði spennuregla settur upp á Póli 63 í aðalleið með möguleika á 3000kVA. Með tilliti til raunverulegrar staðreyndar bæði á þurrkan og vatnkan tíma er valin reglunarbil fyrir reglara sem -15% til +15%.

Gæði spennu í þessari leið hefur verið marktæklega bætt. Ekki aðeins lækkar þetta grunnspennu fyrir smá vatnarorkustöðvar til að senda rafmagn í aðalnetið (svo orkurökin ekki þurfi að hækka spennu of mikið) heldur hækkað er einnig spenna í byrjunaratriði leiðarinnar með reglara. Þetta tryggir að vatnarorkustöðvar geti sent rafmagn í netið, á sama tíma og hækkað er spennugæða fyrir viðskiptavini á leiðinni og tryggir örugg og örlygð virkni rafnetsins.

3. Ályktun

Þegar tvívirði sjálfvirkur spennuregla er beitt til leiða sem fást af smá vatnarorkustöðvum, sýna bæði theoretísk reikningur og praktísk notkun að uppréttingu tvívirða sjálfvirkra spennureglara á leiðum geti mikilvægt bætt spennugæða, fullkomlega leyst efni við spennureglunarmóti á þurrkan og vatnkan tíma.