مبادئ وتحليل تجريبي لمنظمي الجهد في أنظمة الطاقة

I. تحليل مبدأ منظمات الجهد لنظام الطاقة

قبل تحليل مبدأ منظمات الجهد لنظام الطاقة، من الضروري تحليل منظم التحريض وتحقيق الاستنتاجات من خلال المقارنة. في التطبيق العملي، يستخدم منظم التحريض انحراف الجهد ككمية ردود فعل للضبط، مما يحافظ على جهد طرف المولد ضمن النطاق المعياري. ومع ذلك، فإن هذا النوع من منظمات الجهد، خاصة أثناء أعطال الشبكة، يحتاج إلى كمية كبيرة من الطاقة غير الفعالة لتحسين استقرار جهد الشبكة وضمان جودة نظام الطاقة. بما أن الهدف الرئيسي لمنظم التحريض هو السيطرة على جهد طرف المولد، فإنه من الصعب ضمان استقرار جهد الشبكة.

في هذه الحالة، يجب تحسين منظم الجهد. تظهر الدراسات ذات الصلة أنه من خلال إدخال جهد النظام، سيقوم المحول الرئيسي للمولد ومنظم التحريض بتحكم مشترك في طرف المولد، وسيتم التحكم في محول زيادة الجهد للمولد بناءً على طريقة التعويض مع زيادة الطاقة غير الفعالة للمولد، وبالتالي تحسين استقرار نظام الطاقة. مبدأ منظم جهد نظام الطاقة يتمثل في التحكم في المولد بإدخال الجهد المناسب مع جهد التحريض. عندما يزداد سرعة المولد التيار المتردد، سيخفض منظم جهد نظام الطاقة التيار التحريضي والشدة المغناطيسية لتثبيت الجهد، وبالتالي ضمان التشغيل الآمن والاستقراري للشبكة الكهربائية.

في التطبيق العملي، يتكون منظم جهد نظام الطاقة من مكونات مثل الحافلة ذات الجهد العالي، قيمة ضبط جهد طرف المولد، معامل التكبير، التعويض عن الطور، تحديد الإخراج، والتحكم في التشغيل والإيقاف. عند تشغيل أو إيقاف منظم جهد نظام الطاقة، يكون له تأثير قليل على المنظم وقوة المولد. تحت ظروف متكافئة، يمكن لمنظم جهد نظام الطاقة خفض مقاومة ورد فعل المحول الرئيسي إلى حد ما أثناء التشغيل؛ درجة الخفض تختلف بناءً على نسبة قيمة ضبط جهد طرف المولد، ولكن بشكل عام، يكون له تأثير قليل على معامل الانحدار ومعامل انحدار القوة.

ومع ذلك، لمنع المنافسة حول الطاقة غير الفعالة عند إيقاف منظم الجهد لنظام الطاقة ذو المولدات الثنائية بشكل نشط، يجب ضبط المولدات المتوازية على طرف النظام بناءً على معدل الانحدار المصحح، مع الانتباه أيضاً إلى رد فعل ومقاومة المحول الرئيسي. عندما تنخفض رد فعل ومقاومة المحول الرئيسي لمنظم جهد نظام الطاقة، تكون رد فعل ومقاومة المحول الرئيسي عادةً صفراً. إذا كان الوحدة تعمل بناءً على معدل الانحدار، يجب السعي لزيادة قيمة استقرار نظام الطاقة ودعم نظام التحريض لجهد الشبكة. ومع ذلك، لا يزال ضمان استقرار نظام الطاقة بهذه الطريقة يشكل تحديات معينة.

II. تحليل تجارب منظم جهد نظام الطاقة

في التشغيل الفعلي لمنظم جهد نظام الطاقة، خاصة عندما يتم ربط الوحدة الواحدة بنظام الحافلة اللانهائية عبر خط ثنائي الدائرة، من المرجح حدوث قصر دارة في الدائرة. بمجرد حدوث قصر دارة، ينخفض جهد الطرف والقوة الكهرومغناطيسية. ومع عدم تعديل قوة المحرك الأولي، يميل الدوار إلى تسريع، وقد تستنزف حتى الطاقة غير الفعالة، مما يؤثر على استقرار جهد نظام الطاقة.

لا يمكن لأنظمة التحريض التقليدية السيطرة على الجهد بشكل فعال. بالمقارنة، السيطرة على جهد الطرف من الجانب العالي، بسبب الاتصال الوثيق بين الحافلة ذات الجهد العالي والنظام، تميل إلى تسبب انخفاض سريع في الجهد في مرحلة بدء العطل، مما يجعل استجابتها أكثر حساسية. بعد حدوث عطل قصر الدارة، يرتفع جهد طرف المولد وجهد الجانب العالي للمحول الرئيسي بشكل أسرع من منظم التحريض، مما يثبت الجهد في وقت قصير وبالتالي يضمن استقرار حافلة الجهد.

لتمكين منظم جهد نظام الطاقة من العمل بشكل أفضل، يجب حساب نظامه وفقًا لذلك. أثناء الحساب، يتم تحليل تأثير وضع التحكم بالتغذية على الوقت النقاطي الحرجة بناءً على الأنظمة البسيطة والأنظمة الفعلية. عند حساب نظام الوحدة الواحدة والحافلة اللانهائية، يجب توضيح هيكل الحافلة اللانهائية، نموذج الديناميكي للمولد، معاوقة المحول، ومعاوقة نظام الطاقة ذو المحول الثنائي الدائرة (مبدأ وأبحاث تجريبية، تشينغ تشانغتشوان، شركة غوانزو بايون الكهربائية المعدات).

على أساس هذا، يتم تحليل قصر دارة نظام الطاقة، ويتم الحصول على النتائج المقابلة من خلال حسابات المحاكاة. تظهر النتائج أن منظم التحريض ومنظم جهد نظام الطاقة لديهما علاقة قليلة مع الوقت النقاطي الحرجة. عند حساب النظام الفعلي، يمكن استخدام هيكل شبكة شركة الطاقة كشبكة الحساب، وتتم تحليل المولد العامل في محطة طاقة معينة. على أساس هذا، يتم تحليل عطل قصر دارة نظام الطاقة. تظهر النتائج أنه عندما يكون الوقت النقاطي الحرجة في القيمة القياسية، لا يستجيب منظم جهد نظام الطاقة بشكل فعال تحت العطل.

لتحليل منظم جهد نظام الطاقة بشكل أفضل، قم بتوصيل الوحدة الواحدة مباشرة بنظام الشبكة عبر خط واحد، أغلق مفتاح الجانب العالي للمحول الرئيسي للمولد (تأكد من أن مفتاح الخط مفتوح)، واختر عوامل تكبير مختلفة بناءً على هذا التكوين، وقم بتحليل نظام التحكم بالتغذية باستخدام طريقة حساب المحاكاة للرد على خطوة الجهد الخالي من الحمل للمولد. تظهر النتائج أنه إذا كان معامل التكبير كبيرًا جدًا، سيواجه نظام الطاقة مشكلات في الاستقرار الخالي من الحمل. لحل هذه المشكلة بشكل أفضل، يفضل استخدام طريقة وظيفة التحكم بالحافلة ذات الجهد العالي أثناء الاختبار الخالي من الحمل.

يمكن أيضًا تحليل منظم جهد نظام الطاقة على نفس الحافلة. في التحليل التجريبي، يجب التركيز على حل مشكلة توزيع الطاقة غير الفعالة بين المولدات المتوازية. في الواقع، يجب ضبط نفس جهد نظام الطاقة لتحقيق نفس الانحدار الإيجابي. في التشغيل الفعلي لمحطة الطاقة، تم استخدام حسابات المحاكاة لتجميع منظم التحريض الأصلي ومنظم جهد نظام الطاقة، وعملوا معاً على معالجة نقص الطاقة غير الفعالة لنظام الطاقة. تظهر النتائج أنه لم يكن هناك منافسة على الطاقة أثناء تشغيل الوحدة، وكان توزيع الطاقة غير الفعالة نسبيًا معقولًا.

III. الخاتمة

مع التطور المستمر للتكنولوجيا المعلوماتية، أصبحت مشاكل جودة الطاقة الديناميكية محور اهتمام لتشغيل الشبكات الكهربائية بأمان وترتيب. الاعتماد فقط على معدّل الإثارة الأصلي لا يمكن أن يحقق هدف تشغيل الشبكة بأمان وترتيب. في هذه الحالة، تكون الحاجة إلى أجهزة التعويض لحل مشاكل الجهد ضرورية. يلبي الجمع بين معدّل جهد نظام الطاقة ومعدّل الإثارة الاحتياجات العملية إلى حد ما. ومع ذلك، من أجل تطبيق أفضل لمعدّل جهد نظام الطاقة في الشبكة الكهربائية، يجب تحليل مبدأ عمله ونتائج الاختبار.

مع تقدم العصور، ستظهر مشاكل جديدة في الشبكة الكهربائية. لحل هذه المشاكل بشكل أفضل، يتطلب الأمر تحليلًا أعمق لمبدأ عمل معدّل جهد نظام الطاقة.