Innovative Solutions of Step Voltage Regulators in Power Distribution Systems Ανανεωτικές Λύσεις Ρυθμιστών Βήματος Τάσης σε Συστήματα Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας
1 Σύνοψη
Προκλήσεις Διαχείρισης Τάσης σε Σύγχρονα Διανομικά Δίκτυα:
- Μακρές γραμμές παροχής που προκαλούν μείωση τάσης;
- Ενσωμάτωση εξαπλωμένων πηγών ενέργειας (DER) που οδηγεί σε δίκαιη κατεύθυνση ροής ενέργειας;
- Αλλαγές φορτίου που προκαλούν συχνές μεταβολές τάσης.
Τεχνικές Ιδιότητες Ρυθμιστών Τάσης (SVRs):
- Χρησιμοποιεί τεχνολογία αλλαγής κατανομής περιοχών μετατροπείτη για να επιτευχθεί πεδίο προσαρμογής τάσης ±10% (συνήθως σε 32 βήματα, 0.625% ανά βήμα);
- Οι βασικές πλεονεκτικές πτυχές βρίσκονται στις δυνατότητες πραγματικού χρόνου δυναμικής προσαρμογής σε συνδυασμό με πολλαπλές στρατηγικές ελέγχου, παρέχοντας ευέλικτη υποστήριξη τάσης για το διανομικό δίκτυο.
Τάσεις Εξέλιξης Τεχνολογίας:
- Εξελίχθηκε από βασικά μηχανικά κίνητρα αλλαγής κατανομής σε ολοκληρωμένα συστήματα που ενσωματώνουν ενεργειακή ηλεκτρονική, προσαρμοστικούς αλγόριθμους ελέγχου και νοηματικά μόντουλα επικοινωνίας;
- Τυπικό παράδειγμα: Το ABB SPAU341C ενσωματώνει λειτουργία Αντιστάθμισης Κατανομής Γραμμής (LDC), προσομοιώνοντας τα χαρακτηριστικά αντίστασης γραμμής για ακριβή ελεγχό τάσης σε απομακρυσμένα σημεία φορτίου;
- Η χρήση μαγνητικών συντηρητών και TRIACs μειώνει τις απώλειες εξοπλισμού και τον όγκο, ενισχύοντας την ευελιξία εφαρμογής και την οικονομική αποτελεσματικότητα.
2 Τεχνική Αρχή & Δομή
Βασικός Μηχανισμός Ρύθμισης Τάσης:
- Επιτυγχάνει τη ρύθμιση τάσης με την αλλαγή της λόγου των περιοχών μετατροπείτη, βασιζόμενος στην τεχνολογία αλλαγής κατανομής κατά τη διάρκεια φορτίου (OLTCs).
Διαδικασία Λειτουργίας Κλειστού Κύκλου Ελέγχου:
- Οι μετατροπείς τάσης επικοινωνούν συνεχώς τα σήματα τάσης του συστήματος;
- Τα σήματα λάθους παράγονται με τη σύγκριση των αποκτηθέντων τιμών με τις προκαθορισμένες αναφερόμενες τιμές;
- Το μονάδιο ελέγχου αποφασίζει την κατεύθυνση αλλαγής κατανομής (boost/buck) και το μέγεθος του βήματος με βάση το σήμα λάθους.
Κλειδιά Τεχνικά Χαρακτηριστικά Σύγχρονων SVRs:
- Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το SPAU341C: Υποστηρίζει λεπτομερή βήματα προσαρμογής τάσης 0,625%, επιτρέποντας ακριβή ρύθμιση τάσης σε 32 βήματα εντός εύρους ±10%.
2.1 Βασικές Συνιστώσες
- Ρυθμιστής Αλλαγής Κατανομής Κατά Τη Διάρκεια Φορτίου (OLTC): Ο βασικός ενεργός του ρυθμιστή, χρησιμοποιώντας διακόπτες κενού για τη μείωση της άνωδου. Οι αντίστοιχοι αντιστοίχοι εξασφαλίζουν τη συνέχεια του ρεύματος κατά την αλλαγή, προλαμβάνοντας την διακοπή της παροχής φορτίου. Σύγχρονες σχεδιασμοί χρησιμοποιούν τεχνολογία διπλού αντιστοίχου, μειώνοντας το χρόνο αλλαγής σε 40-60 χιλιοστά δευτερολέπτου.
- Μονάδιο Έλεγχου: Κατασκευασμένο σε υψηλής απόδοσης μικροεπεξεργαστές (ARM/DSP), ενσωματώνοντας πολλαπλές στρατηγικές ελέγχου. Το ABB SPAU341C χρησιμοποιεί μια μοντουλάρη αρχιτεκτονική, περιλαμβάνοντας μονάδες σύνδεσης, I/O μονάδες και αυτόματο μονάδιο ρύθμισης τάσης, υποστηρίζοντας συνεχή αυτονομονομοσχέδιο για πραγματικό χρόνο διαγνωστικά υλικού και λογισμικού.
- Μονάδιο Μέτρησης και Προστασίας: Μετατροπείς Τάσης/Ρεύματος (π.χ., PT1, PT2, TA1) επικοινωνούν συνεχώς τα παράμετρα του συστήματος. Οι μονάδες είναι εξοπλισμένες με λειτουργίες ανάκτησης τριφασικού υπερτροφοδοσίας και υποτροφοδοσίας. Εάν ανιχνευτεί μια μικρή κύκλωμα ή σοβαρή μείωση τάσης, οι λειτουργίες αλλαγής κατανομής εμποδίζονται άμεσα για να προληφθεί η κατάρρευση του εξοπλισμού.
- Επικοινωνία και Διασύνδεση Επιφάνειας: Υποστηρίζει πρωτόκολλα επικοινωνίας Ethernet, GPRS και άλλα για απομακρυσμένη παρακολούθηση και ρύθμιση παραμέτρων. Το μοντούλο εμφάνισης παρέχει μια τοπική επιφάνεια λειτουργίας, εμφανίζοντας κλειδιά παραμέτρων όπως σημεία ρυθμίσεων και μετρημένες τιμές σε πραγματικό χρόνο.
2.2 Κλειδιά Λειτουργικά Χαρακτηριστικά
