ნაბიჯით ვოლტაჟის რეგულატორის ამოხსნა შესაძლებლობის და ეფექტიურობის ზრდისთვის სახელმწიფო დისტრიბუციის ქსელში
Ⅰ. ტექნიკური პრინციპი და საკუთარი გადაწყვეტილებები
1. მუშაობის პრინციპი
32-ფაზიანი ვოლტაჟის რეგულატორი არის ტაპ-ჩართვის ტიპის ვოლტაჟის რეგულირების მოწყობილობა, რომელიც ავტომატურად ცვლის სერიული დარტყმების ტაპების პოზიციებს:
• გაძლიერება/დასახელება: რევერსირების სიჩქარე არჩევს სერიული და პარალელური დარტყმების შესაბამის პოლარობას, რითაც ხდება ±10% ვოლტაჟის რეგულირება.
• 32-ფაზიანი დეტალური რეგულირება: თითოეული ფაზა რეგულირებს ვოლტაჟს 0.625%-ით (სულ 32 ფაზა), რითაც თავიდან არ ხდება აბრუნება ვოლტაჟის ცვლილება და უზრუნველყოფება უწყვეტი ელექტროენერგიის დასარტყა.
• ჩართვა დართვის წინ: გამოიყენება "ტვინ კონტაქტები + ბრიჯირების რეაქტორი" დიზაინი. ტაპების ჩართვისას ტვინის ელექტროსი დროებით გადახვევა რეაქტორზე, რითაც უზრუნველყოფება უწყვეტი ელექტროენერგიის დასარტყა ტვინს.
2. სარგებელი სახელმწიფო ქსელის ადაპტაციისთვის
|
თვისება |
ტრადიციული მექანიკური რეგულატორი |
32-ფაზიანი ვოლტაჟის რეგულატორი |
|
პასუხის სიჩქარე |
წამები და წუთები |
მილიწამები |
|
რეგულირების სიზუსტე |
±2%-5% |
±0.625% |
|
მხარდაჭერის შესაძლებლობა |
შეზღუდული (ჩვ. <10კმ) |
გაფართოებული (>20კმ) |
|
მრჩევლობის თანხმობა |
მაღალი (მექანიკური გატეხა) |
კონტაქტის გარეშე, უსარგებლო |
ცხრილი: ტრადიციული მოწყობილობებისა და 32-ფაზიანი რეგულატორის შედარება
II. ვოლტაჟის პრობლემები და მოთხოვნები სახელმწიფო დისტრიბუციის ქსელებში
სახელმწიფო ელექტროენერგიის ქსელები მიიღებენ ვოლტაჟის ხარისხის პრობლემებს შემდეგი მახასიათებლების გამო:
- მარტივი მხარდაჭერის რადიუსი: ხაზის ბოლოში ხდება მნიშვნელოვანი ვოლტაჟის ქვედარება.
- სევდიანი ტვინის ფლუქტუაციები: სახელმწიფო ტვინები (მაგალითად, საწვავების მოწყობილობები) იწვევენ დღის და ღამის ვოლტაჟის დიდი გადახვევას (დღის დროს მაღალი ვოლტაჟი, ღამის დროს დაბალი ვოლტაჟი).
- სამფაზიანი არასიმეტრია: კონცენტრირებული ერთფაზიანი ტვინები იწვევენ ნეიტრალური წერტილის დახრილობას, რითაც უფრო დაბალი ვოლტაჟის უსტაბილობა ხდება.
- ძველი მოწყობილობები: პატარა კონდუქტორების დიამეტრი და არასაკმარისი ტრანსფორმატორის მოცულობა უფრო დაბალი ხაზის დანაკლებას ხდის გარეშე.
III. გადაწყვეტილების დიზაინი
1. სისტემის არქიტექტურა
გამოიყენება იერარქიული დანერგვის სტრატეგია:
• ქსელის გამოსვლა: დაყენებული არის ტიპი B რეგულატორები (მუდმივი ექსციტაცია) მთავარი ფიდერის ვოლტაჟის სტაბილიზაციისთვის.
• შუა/ხაზის ბოლოში: დაყენებული არის ტიპი A რეგულატორები (მაგალითად, VR-32) ლოკალური ვოლტაჟის დარტყმების კომპენსაციისთვის.
2. კერძო ხელსაწყოები
• სადგურის პრინციპი: სადგურის არჩევა მაქსიმალური ტვინის ქვეშ ვოლტაჟის ქვედარების მიხედვით; დაყენება კვანძებზე, სადაც ვოლტაჟის ქვედარება აღემატება 5%.
• მოცულობის მეტადაპტაცია: რეგულატორის მოცულობის არჩევა პიკის ხაზის ელექტროსის მიხედვით (მაგალითად, VR-32 ჩანგშიუს რაიონში მოიცავს 7700kVA ტვინს).
• ინტელექტუალური კოორდინაცია:
- კოორდინაცია სტატიკური ვარიანტის გენერატორებთან (SVG) ინდუქტიური ტვინების ფლუქტუაციების დასასხმელად.
- კომბინირება PV ინვერტორის რეაქტიული რეგულირებით დღის დროს დაბალი ვოლტაჟის დასასხმელად.
3. კომუნიკაცია და ავტომატიზაცია
• ლოკალური კონტროლი: ვოლტაჟის სენსორები პროვიდებენ რეალური დროს უკუკავშირის გარეშე ტაპების ცვლილებას (ცენტრალური ბრძანება არ არის საჭირო).
• შუალედური კონტროლი: ოპერაციული მონაცემების (ვოლტაჟი, ტაპის პოზიცია, ტვინის რატა) ატვირთვა ცენტრალურ კონტროლის სისტემაში პროგნოზირების დასახელებისთვის.
IV. გამოყენების შემთხვევები და შედეგები
|
შემთხვევის არეალი |
პრობლემის აღწერა |
გადაწყვეტილება |
შედეგები |
|
ალბერტა, კანადა |
ხაზის ბოლოში ვოლტაჟის ქვედარება >10% საწვავების სეზონში; სერიოზული დაბალი ვოლტაჟი |
VR-32 ვოლტაჟის რეგულატორის დაყენება ხაზის შუაში |
ბოლო ვოლტაჟი სტაბილიზებული არის 230V ±10% (კვალიფიცირებული დიაპაზონი) |
|
ბავარია, გერმანია |
ღამის მინიმალური ვოლტაჟი დაბალია 151V |
დინამიური კომპენსატორის და ვოლტაჟის რეგულატორის კომბინაციის დაყენება ხაზის ბოლოში |
ვოლტაჟი სტაბილიზებული არის ზედი 210V |
|
საფარმერო არეალები, ჩილე |
პიკ-ვალის ვოლტაჟის დევიაცია >15% |
ახალი ფლექსიბელი ვოლტაჟის რეგულატორის დაყენება ტრანსფორმატორის გამოსვლაზე |
დღიური ვოლტაჟის ფლუქტუაციები <3% |
V. ინოვაციების მიმართულებები და მომავალი ტენდენციები
- დისტრიბუტიული ენერგიის რესურსებთან სინერგია (DER):
ინტეგრაცია PV ენერგიის შესანახებით (DES), რეგულატორების გამოყენებით რენერაბლური ენერგიის ფლუქტუაციების გამოწვეული ვოლტაჟის დარღვევების დასასხმელად. - ხელოვნური ინტელექტის უნარების օპტიმიზაცია:
ღრმა რეინფორსმენტ ლერნინგის (DRL) გამოყენება ტვინის ცვლილებების პროგნოზირებისა და ტაპების პრე-რეგულირებისთვის (მაგალითად, წარმოების პიკების მოსალოდნელად ვოლტაჟის გაძლიერება). - ჰიბრიდული ვოლტაჟის რეგულაციის სისტემები:
კომბინირება სამშენებლო ღირებულებებთან (SOP) რათა შექმნათ მრავალსაფეხური რეგულაციის ქსელები: SOP რეგულირებს აქტიური/რეაქტიული ძალების, რეგულატორები კი სტეიდიუმური ვოლტაჟის დარტყმების დასართავად.
VI. ეკონომიკური და სოციალური სარგებელები
• ინვესტიციის დაბრუნება: ერთი რეგულატორის ღირებულება არის დაახლოებით 10.000-15.000 USD, რითაც ხდება ხაზის დანაკლების შემცირება 3%-8%.
• ელექტროენერგიის დასარტყის ხარისხის გაუმჯობესება: ვოლტაჟის კვალიფიკაციის რატა ზრდის 90%-დან 99%-მდე, რითაც ხდება სახელმწიფო ინდუსტრიალიზაციის მხარდაჭერა (მაგალითად, სტაბილური მოქმედება ცირკულის და პროცესირების მოწყობილობების შესახებ).
