Solutions ng Step Voltage Regulator para sa Pagpapalakas ng Katatagan at Kahusayan ng Rural Distribution Network
Ⅰ. Pagsasalamin sa Teknikal na Prinsipyong at Pangunahing mga Advantahan
1. Paraan ng Paggana
Ang 32-step voltage regulator ay isang uri ng tap-switching type voltage regulation device na nag-aayos ng voltaje sa pamamagitan ng awtomatikong pagbabago ng posisyon ng mga tap sa serye ng mga winding:
• Boost/Buck Mode: Isang Reversing Switch ang nagpili ng relatibong polaridad ng mga serye at parallel windings, na nagbibigay ng ±10% na rango ng regulasyon ng voltaje.
• 32-Step Fine Regulation: Bawat hakbang ay nag-aayos ng voltaje ng 0.625% (32 steps total), na nagpipigil ng biglaang pagbabago ng voltaje at nag-aalis ng patuloy na suplay ng kuryente.
• Make-Before-Break Switching: Gumagamit ng disenyo ng "twin contacts + bridging reactor". Sa panahon ng pagbabago ng tap, ang load current ay pansamantalang inireredyekto sa pamamagitan ng reactor, na nagse-siguro ng walang pagputok na suplay ng kuryente sa load.
2. Mga Advantahan para sa Rural Grid Adaptation
|
Feature |
Traditional Mechanical Regulator |
32-Step Voltage Regulator |
|
Tugon ng Bilis |
Segundo hanggang minuto |
Milya-segundo |
|
Pagkakatugma ng Aksyun |
±2%–5% |
±0.625% |
|
Suplay Radius na Suportado |
Limitado (Karaniwang <10km) |
Ipaglabas (>20km) |
|
Kailangan ng Paggamot |
Mataas (Mechanical wear) |
Walang kontak, Walang pangangailangan ng paggamot |
Lamesa: Paghahambing ng Performance sa pagitan ng Tradisyonal na Equipment at ang 32-Step Regulator
II. Mga Isyu sa Voltaje at Kailangan sa Rural Distribution Networks
Ang mga rural power grids ay malamang na makaranas ng mga isyu sa kalidad ng voltaje dahil sa mga sumusunod na katangian:
- Masyadong Mahabang Suplay Radius: Nagaganap ang mahalagang pagbaba ng voltaje sa dulo ng linya.
- Malubhang Fluctuations sa Load: Ang mga agricultural loads (hal. irrigation equipment) ay nagdudulot ng malaking pagbabago sa voltaje sa araw at gabi (mataas na voltaje sa araw, mababang voltaje sa gabi).
- Three-Phase Imbalance: Ang naka-concentrate na single-phase loads ay nagdudulot ng paglipat ng neutral point, na nagpapahina pa ng instability ng voltaje.
- Lumang Equipment: Ang maliit na diameters ng conductor at hindi sapat na kapasidad ng transformer ay nagpapahaba pa ng line losses.
III. Disenyo ng Solusyon
1. Arkitektura ng Sistema
Naglalapat ng hierarchical deployment strategy:
• Substation Outlet: I-install ang Type B regulators (constant excitation) upang istabilisahin ang main feeder voltage.
• Mid-point/End of Long Branches: Ilagay ang Type A regulators (hal. VR-32) upang kompensahin ang lokal na pagbaba ng voltaje.
2. Pangunahing Hakbang sa Implementasyon
• Siting Principle: Batayan ang piling lugar batay sa voltage drop curve sa ilalim ng maximum load; i-install sa mga node kung saan ang voltage drop ay lumampas sa 5%.
• Capacity Matching: Piliin ang kapasidad ng regulator batay sa peak line current (hal. VR-32 sa Zhangwu County suporta ang 7700kVA load).
• Intelligent Coordination:
- Mag-coordinate kasama ang Static Var Generators (SVG) upang ipaglaban ang fluctuations mula sa inductive loads.
- Kombinahin ang PV inverter reactive power regulation upang bawasan ang daytime overvoltage.
3. Komunikasyon at Automation
• Local Control: Ang mga voltage sensors ay nagbibigay ng real-time feedback, na nag-trigger ng pagbabago ng tap (walang pangunahing utos na kailangan).
• Remote Monitoring: I-upload ang operational data (voltaje, tap position, load rate) sa central control system upang suportahan ang predictive maintenance.
IV. Application Cases at Resulta
|
Case Area |
Problem Description |
Solution |
Results |
|
Alberta, Canada |
Voltage drop >10% sa dulo ng feeder sa panahon ng irrigation season; matinding undervoltage |
In-install ang VR-32 voltage regulator sa mid-point ng linya |
Naistabilo ang end voltage sa loob ng 230V ±10% (qualified range) |
|
Bavaria, Germany |
Minimum night voltage bumaba hanggang 151V |
In-install ang combination (Dynamic compensator + Voltage regulator) sa dulo ng linya |
Naistabilo ang voltage sa itaas ng 210V |
|
Farm Areas, Chile |
Peak-valley voltage deviation >15% |
In-deploy ang bagong flexible voltage regulation device sa outlet ng transformer |
All-day voltage fluctuation rate <3% |
V. Direksyon ng Innovation at Future Trends
- Synergy with Distributed Energy Resources (DER):
I-integrate kasama ang PV Energy Storage (DES), gamit ang mga regulators upang ipaglaban ang mga paglabag sa voltaje dulot ng mga renewable energy fluctuations. - Artificial Intelligence Optimization:
I-apply ang Deep Reinforcement Learning (DRL) upang ma-predict ang mga pagbabago sa load at pre-adjust ang mga posisyon ng tap (hal. pre-boost voltage sa paghahanda sa irrigation peaks). - Hybrid Voltage Regulation Systems:
I-combine kasama ang Soft Open Points (SOP) upang bumuo ng multi-level regulation networks: SOP regulates active/reactive power, habang ang regulators ay naghahandle ng steady-state voltage drop.
VI. Ekonomiya at Social Benefits
• Return on Investment: Ang halaga ng isang solo regulator ay humigit-kumulang 10k–10k–10k–15k USD, na may kakayahan na mabawasan ang line losses ng 3%–8%.
• Improved Power Supply Quality: Ang qualification rate ng voltaje ay tumaas mula <90% hanggang >99%, na sumusuporta sa rural industrialization (hal. stable operation ng cold chain at processing equipment).
