Applicatio Regulatorum Automaticarum Bidirectionarium Tensionis in Reticulis Distributionis Montanis

1. Praefatio

Rete distributionis montanum multas stationes hydroelectricas parvas habet quae plerumque sine capacitate regulationis sunt. Hae stationes ad eandem lineam ut onera electrica iunguntur, quod certos effectus negativos in operatione rete electrici adducit. Inter haec, praecipuum est problema qualitatis tensionis. Tempore imbricato, stationes hydroelectricae parvae electricitatem ad rete generant, et propter non adquisitionem aequilibrii potestatis loci, elevatur tensio lineae.

Tempore siccitatis, propter longitudo lineae, diametrum fili parvum, et onus leve, extrema linea usuariorum tensio est extremo leviter. Quia generatio et distributio potentiae in eadem linea integrata sunt, directio fluxus potentiae lineae variabilis est, quod facit tensionem valde instabilem. Installando regulatores automaticos tensionis bidirectionales in longas lineas distributionis, problemata qualitatis tensionis solvi possunt. Haec scriptura, considerans problemata qualitatis tensionis in lineis distributionis montanarum cum stationibus hydroelectricis parvis, exemplum lineae Bibei alicuius IEE-Business proponit et novam solutionem regulatoris automatici bidirectionalis offert.

1.1 Informatio Basalis de Linea 10kV Bibei

Ut typicus representativus lineae distributionis montanarum, informatio basalis de linea 10kV Bibei in tabula 1 infra demonstratur.

Statistica de indicibus qualitatis tensionis distributorum transformatorum XXXIX in area distributionis anno MMXII ostendunt maximam rationem CMLXXXXVIII per centum minimam LIV per centum et solos sex transformatores ad normas qualitatis tensionis respondentes quorum proportio est XV per centum et tertium. Maximum valor registratus tensionis est CCCXXXVII V superans valorem licitum per XLIII per centum. Problemata tensionis sunt conspicua cum frequentibus casibus damni apparatorum electricorum apud utentes et multitudine querellarum de tensione.

I.II Analyse Anomaliorum Tensionis

Principales causae problematis qualitatis tensionis lineae Bibei sunt sequentes:

(1) Contradictio manifesta inter tempus humidum et sicum. Modus operationis unitatum hydroelectricarum fluvialium est stricte coniunctus cum influxu aquae. Cum capacitas installata stationum hydroelectricarum minorum sit multo maior quam capacitas oneris magnus quantus energiae electricae redundat transmittitur in rete durante tempore humido. Durante tempore sicco onus localis principale dependet a supplementatione retis resultando in mutationes significativas modi operationis inter tempus humidum et sicum quod graviter afficit qualitatem potentiae et facit difficile ut level tensionis in area attingat gradum qualificatum.

(2) Defectus in dispatchatione et monitorio effectivo stationum hydroelectricarum minorum. Propter parvam capacitatem singulorum unitatum magnam quantitatem latam distributionem diversa iura proprietatis et impactum seasonalem significantem operationis stationum hydroelectricarum minorum difficile est adiectionem et controllem unificatos assequi. Ergo adjustmentes locales pro singularibus areis transformerum paucum effectum habent in melioratione qualitatis tensionis.

(3) Difficultas in operatione et regulatione transformatorum. Directio fluxus potestatis lineae saepe mutatur. Durante tempore humido potestas generatur in rete et transformatores distributionis operantur cum changers tap adjustati ad diminutionem tensionis ut certificentur ut tensio terminalis utentium non excedat limites quibus apparatura electrica combureretur. Durante tempore sicco potestas absorbitur ex rete et transformatores distributionis operantur cum changers tap adjustati ad augmentationem tensionis ut certificentur ut tensio terminalis utentium possit normaliter uti sine nimia bassitate. Itaque requirimenta operationis step-down et step-up transformatorum frequenter mutantur faciens operationes adjustmentum coordinatas cum mutationibus fluxus potestatis difficiles.

(4) Transformer principalis superioris supply adoptat off-load tap changing cum parvo numero taps et limitato ambitu regulationis.

II. Applicatio Transformatorum Regulatorum Tensionis Bidirectionalium

II.I Selectio Solutionum

Per studium characteristicarum operationis reticulorum montanorum distributionis cum magna quantitate stationum hydroelectricarum minorum et analyse applicabilitatis methodorum existentium regendae tensionis hic electa est solutio regulatorum automaticorum bidirectionalium tensionis cum forti operabilitate et bona practicabilitate.

2.2 Principium et Effectus Transformerum Regulatorum Bidirectionalium Voltarum

2.2.1 Principium Operativum Regulatoris Automatici Bidirectionalis Voltarum Feeder

Regulator automaticus bidireccionalis voltarum feeder principaliter constat ex quatuor partibus: variatore autotransformatoris triphasici, commutatore tap on-load triphasico, controller, et modulo identificationis fluxus potentiæ. Modulus identificationis fluxus potentiæ detexit directionem currentis ad identificandum directionem fluxus lineæ et mittit hanc significationem ad controller. Controller facit iudicium utrum incrementum an decrementum voltaginis sit necessarium basatum in significationibus voltaginis et currentis, tunc controlat operationem motoris intus in commutatore tap on-load ad movendum commutatorem ad commutationem taps. Hoc mutat rationem spirarum transformatoris ad consequendum regulationem automaticam voltaginis on-load. Commutator tap on-load triphasicus adjustat rationem spirarum transformatoris ad mutationem voltaginis eius output.

2.2.2 Analyseos Theoreticae Effectuum

Tempus Siccum:Mutationes voltaginis lineæ ante et post installationem BSVR ostenduntur in Figura 1.

Durante tempore sicco, post installationem BSVR regulatoris bidirectionalis voltarum, voltagines in fine lineæ principali et in singulis lineis branch sunt incrementatae. Hoc solvit problemam voltaginis lineæ non qualificatae et securat qualitatem consumtionis electricitatis pro usuariis in linea durante tempore sicco.

Tempus Humidum:Voltagines diversorum punctorum lineæ ante et post installationem BSVR durante tempore humido ostenduntur in Figura 2.

Durante tempore humido, installatio BSVR regulatoris bidirectionalis voltarum meliorat voltagines in fine lineæ principali et in singulis lineis branch. Non solum securat transmissionem normalis potentiæ ab stationibus hydroelectricis minoribus ad rete sed etiam garantit qualitatem consumtionis electricitatis pro usuariis in mediis et retro sectionibus lineæ.

2.3 Effectus Applicationis

Conformiter conditionibus actualibus lineæ, regulator bidireccionalis voltarum est installatus in Pole 63 lineæ principali cum capacitate 3000kVA. Considerando conditiones temporum sicci et humidæ comprehensive, range adjustmentis regulatoris est selectus ut -15% ad +15%.

Qualitas voltaginis huius lineæ fuit significanter meliorata. Non solum minuit voltaginem liminalem pro stationibus hydroelectricis minoribus ad transmittendum potentiam ad rete principale (ita stationes hydroelectricæ non necesse habent elevare voltaginem nimis) sed etiam boostat voltaginem in sectione initia lineæ per regulator. Hoc securat ut stationes hydroelectricæ possint alimentare potentiam in rete, simulque augmentat ratam qualificationis voltaginis pro clientibus in linea et garantit operationem securam et stabilam retis electricitatis.

3. Conclusio

Cum dispositivum automaticum regulationis bidirectionalis voltarum applicatur ad lineas ab stationibus hydroelectricis minoribus alimentatas, tam calculi theoretici quam applicationes practicæ demonstrant quod installatio regulatoris automatici bidirectionalis voltarum feeder potest magnopere meliorare qualitatem voltaginis, comprehensivè resolvendo conflictum regulationis voltaginis inter tempora siccæ et humidæ.