• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Nánverklausn fyrir Spennureglara í Rafstöðum: Frá Starfsreglum til Framtíðarstefna

1. Skiptingjastofnun og teknologísk færsla stiga spennureglara

Stigspennureglari (SVR) er kerfisvænt tæki fyrir spennureglingu í nútímamikilum undirstöðum, sem nákvæmlega stillir spenna með því að breyta skiptingarhlutföllum. Grunnarskjal hans byggist á breytingu afhendingarröðunar: þegar spennubrot hefur verið staðfest, skiptir motordreifð kerfi um skiptingar til að breyta hlutfalli víða, en það stillir úttaksspennu. Venjulegir SVR bera ±10% spennureglingu með skiptingarfjarlægðum 0,625% eða 1,25%, sem samræmist ANSI C84.1 staðlinum fyrir spennufluktan.

1.1 Stigbundið reglanakerfi

  • Skiptingarvinnsla: Sameinar motordreifð vélbúnaðarvaktara og fastrikeradra elektrónska vaktara. Notar "opna áður en lokin er lokað" snið með millihleypuviltum til að takmarka sýringsströnd, sem tryggir óhættu rafmagnsgjöld. Vaktarvinnslan er lokið innan 15-30 ms, sem forvarar spennusagningu við kynksama tæki.
  • Mikroprocessaraðstæða: Uppsettur með 32-bit RISC processorum fyrir rauntíma spennutöku (≥100 tökur/sec). Notar DSP-based FFT greiningu til að skilgreina grunnhöfuð og háráslega hluti, sem nálgast mælingarnákvæmni ±0,5%.

1.2 Nútímamiklar dæmið stýringarkerfi
Samþætta margfaldar virkni stýringarkerfi leyfa flóknar atburðarbestun:

  • Automatic Voltage Reduction (VFR): Lætur úttaksspennu í lag við kerfisofarburt, sem lætur tapa um 4-8%. Formúla: Eff. VSET = VSET × (1 - %R), þar sem %R (venjulega 2-8%) skilgreinir minnkaða hlutfall. Til dæmis, 122V kerfi með 4,9% minnkar spennu gefur 116V.
  • Spennutökmarka: Setur virkni takmarka (til dæmis, ±5% Un). Virkar sjálfvirkt við spennubrot, sem má yfirleitt vera af hverju vegnum staðbundin/ fjartengd virkjarar eða SCADA.
  • Fault Ride-Through: Halda grunnreglu við villur (til dæmis, spenna fellur til 70% Un). EEPROM geymsla varðveitir mikilvægar parametrar fyrir ≥72 klukkustundir eftir ofarburt.

2. Undirstöðukerfi samþættingarlös

2.1 Transformer Tap Control & Parallel Compensation
Spennuregling krefst samstarfs á mörgum tækjum:

  • On-Load Tap Changer (OLTC): Aðalreglari með ±10% spennurangi. Nútímamiklar OLTC notast við rafrænar staðsetningarviltur (±0,5% nákvæmni) til að senda rauntíma gögn til SCADA.
  • Kondensatörabankar: Sjálfvirkir skiptingar eftir reynsluverðarbeiðni. Venjulegar skipanir: 4-8 hópar, mettleiki 5-15% af transformer rating (til dæmis, 2-6 Mvar fyrir 33kV kerfi). Stýringarstraumar verða að jafna spennubrot og orkaþungastuðull (mál: 0,95-1,0) til að forvarast við ofarbúð.

2.2 Line Drop Compensation Technologies
Langt afstandsfjötra nota dreifð reglanakerfi:

  • Röð sérslysnir: Setja upp röð kondensatórar á 10-33kV loftlínum til að sýrast 40-70% af línuhæð. Dæmi: 2000μF kondensatór á miðpunkt 15 km hækka endaspennu um 4-8%, vernduð af MOV surge arresters.
  • Line Voltage Regulators (SVRs): Staðsett 5-8 km frá undirstöðum. Mettleiki: 500-1500 kVA, spennuranga ±10%. Samþætt með Feeder Terminal Units (FTUs) fyrir staðbundið sjálfvirkni, sem lætur tapa við fjartengingu.

2.3 Tæki skipanir

Tækitypi

Virkni

Key Parameters

Typical Location

OLTC Transformer

Primary voltage control

±8 taps, 1.25%/step, <30s response

Substation main transformer

Capacitor Banks

Reactive compensation

5–15 Mvar, <60s switching delay

35kV/10kV bus

Line Regulator (SVR)

Mid-voltage compensation

±10 taps, 0.625%/step, 500–1500kVA

Feeder midpoint

SVG

Dynamic compensation

±2 Mvar, <10ms response

Renewable grid connection

3. Advanced Control Strategies

3.1 Traditional Nine-Zone Control & Improvements
The voltage-reactive power plane is divided into 9 zones to trigger predefined actions:

  • Zone Logic: Boundaries set by voltage limits (e.g., ±3% Un) and reactive limits (e.g., ±10% Qn). Example: Zone 1 (low voltage) triggers voltage increase.
  • Limitations: Boundary oscillations cause frequent device actions (e.g., capacitor switching in Zone 5), and fail to handle multi-constraint coupling (e.g., voltage violation + reactive deficiency).

3.2 Fuzzy Control & Dynamic Zoning
Modern systems adopt fuzzy logic to overcome limitations:

  • Fuzzification: Defines voltage deviation (ΔU) and reactive deviation (ΔQ) as fuzzy variables (e.g., Negative Large to Positive Large), with trapezoidal membership functions.
  • Rule Base: 81 fuzzy rules enable nonlinear mapping, e.g.:
    • IF ΔU is Negative Large AND ΔQ is Zero THEN Raise Voltage.
  • Dynamic Adjustment: Expands voltage dead zones during heavy loads (±1.5%→±3%), reducing device actions by 40–60%.

3.3 Multi-Objective Optimization
For distributed energy integration scenarios:

  • Objective Function:
    Min[Ploss + λ1·(Uref - Umeas)² + λ2·(Qbalance) + λ3·(Tap_change)]
    (λ: weighting coefficients; Tap_change: tap operation cost)
  • Constraints:
    1. Voltage safety: Umin ≤ Ui ≤ Umax
    2. Device capacity: |Qc| ≤ Qcmax
    3. Daily tap operations: ∑|Tap_change| ≤ 8
  • Algorithm: Improved PSO optimization with 50 particles converges in <3s, meeting real-time requirements.

4. Communication & Automation Support Systems

4.1 IEC 61850 Communication Architecture

  • GOOSE Messaging: Supports inter-station commands with <10ms delay. Enables coordinated voltage control (e.g., sub-stations respond within 100ms to main-station commands).
  • Information Modeling: Defines logical nodes (e.g., ATCC for tap control, CPOW for capacitors), each with 30+ data objects (e.g., TapPos, VoltMag) for plug-and-play integration.

4.2 SCADA System Integration

  • Data Acquisition: RTUs sample critical data (voltage, current, tap position) every 2 seconds, prioritizing voltage data transmission.
  • Control Functions:
    1. Remote parameter adjustment (e.g., VSET, %R).
    2. Seamless auto/manual mode switching.
    3. Automatic operation lock during device faults.
  • Visualization: Dynamic single-line diagrams (voltage violations highlighted in red), trend curves, and audible alarms.

4.3 Key Communication Protocols

Layer

Technology

Performance

Application

Station Level

MMS

Delay <500ms

Monitoring data upload

Process Level

GOOSE

Delay <10ms

Protection & control

Inter-Station

R-GOOSE

Delay <100ms

Multi-station coordination

Security Layer

IEC 62351-6

AES-128 encryption

All communication layers

5. Performance Optimization & Validation

5.1 Voltage Optimization (VO) Protocol Implementation
U.S. Energy Association’s three-tier approach:

  1. Fixed Voltage Reduction (VFR): Full-time 2–3% reduction (e.g., 122V→119V). Suitable for stable loads. Annual savings: 1.5–2.5%, but risks motor startup issues.
  2. Line Drop Compensation (LDC): Dynamically adjusts voltage based on load current.
  3. Automatic Voltage Feedback (AVFC): Closed-loop control using 3–5 remote sensors/feeder. PID algorithm with 30s cycles.

5.2 Performance Quantification

  • Data Collection: 0.2S-class power analyzers record voltage, THD, and power parameters (1s intervals, 7-day duration).
  • Energy Savings Calculation: Regression analysis excludes temperature effects.
  • Key Metrics:
    • Voltage compliance rate: >99.5%
    • Daily device actions: <4
    • Line loss reduction: 3–8%
    • Capacitor switching lifespan: >100,000 cycles.

5.3 Optimization Technique Comparison

Technique

Cost

Energy Savings

Voltage Improvement

Applicability

VFR

Low

1.5–2.5%

Limited

Stable load areas

LDC

Medium

2–4%

Significant

Long feeders

AVFC

High

3–8%

Excellent

High-demand zones

Fuzzy Control

High

5–10%

Optimal

High renewable penetration

06/24/2025
Mælt með
Engineering
Samskeyttri vind- og sólorkublandaður orkuráðgjöf fyrir fjartæ á eyjum
FrágreiningÞessi tilboðsrit ræsir nýsköpunarlega sameinda orkugildislausn sem djúpt sameinar vindorkustefnu, sólorkuvirkjun, pumpuð vatnsvirkjun og sjávarkvikun. Mál er að á vísbendingu leysa kerfislegu úrslit sem einangraðar eyjar standa fyrir, eins og erfitt netfang, há verð fyrir díselorkugjöf, takmarkanir við hefðbundna baterygagögn og skort á frumkvika vökva. Lausnin ná í samþríf og sjálfbærni í "orkugildi - orkugagnakerfi - vökvaframleiðslu", býður upp á örugga, hagkvæma og græna teknilega
Engineering
Intelligent Wind-Solar Hybrid System með Fuzzy-PID Stjórnun til Bættar Batteríastjórnunar og MPPT
ÍtreiningÞessi tilkynning birtir vind- og sólarflutningarkerfi á grunni uppilifs ræðstýringar, með markmiði að auðveldlega og hagkvæmt leysa orkuröskunarbeiðnir í einangraðum svæðum og sérstökum notkunarsviðum. Kjarni kerfisins liggur í heilsusameindu ræðstýringarkerfi sem byggist á ATmega16 mikrosporri. Þetta kerfi framkvæmir Maksimala Flutningspunktastjórnun (MPPT) fyrir bæði vind- og sólarorku og notar bestuðu reiknirit sem sameinar PID- og dulsamræðstýringu fyrir nákvæm og hagkvæm stjórn á l
Engineering
Kostnaðarlega efni Vind-sólar samskiptalausn: Buck-Boost Converter & Smart Charging læsa kerfiskostnað
Ítreki​Þessi lausn býður upp á nýsköpunarlega háæfa vind- og sólarblandaða orkugjafa. Með því að taka við aðalvandamálum í núverandi tekníkum, eins og lága orkuþróun, stutt líftíma á battarum og slæm kerfisstöðugleika, notar kerfið fullt dregin DC/DC spannbreytara, samhliða samskeyti og heilskapað þrívíslegt áskoti. Þetta gerir mögulegt að fylgja með hámarksorku (MPPT) yfir stærri hraðahluta og sólarljóshluta, sem marktæklega bætir orkuþróunarannsögn, efstu battalífslengd og minnkar heildarkostn
Engineering
Samkominn vind- og sólarorkeytakakerfi: Þjálfséð lausn á hönnun fyrir notkun utan netsins
Inngangur og bakgrunn​​1.1 Áhættur einnildis orkugjafarkerfa​Heimilismenntuðar sólorkugjafakerfi eða vindorkugjafakerfi hafa innbyggðar skorhætti. Sólorkefni er áhrif af dags- og nóttgengi og veðurskilyrðum, en vindorkugjafakerfi byggja á óstöðugum vindorku, sem valdi stórum svifunum í orkuúttekt. Til að tryggja samfelld orkuþjónustu er nauðsynlegt að hafa stórar akkubankar fyrir geymslu og jöfnun. En akkar sem fara oft í afla og lausung geta verið í undirauflaðri stöðu lengi undir erfittum reks
Senda fyrirspurn
Sækja
Sækja IEE Business forrit
Notaðu forritið IEE-Business til að finna úrust, fá lausnir, tengjast sérfræðingum og taka þátt í samstarfi á sviði næringar hvar sem er og hvenær sem er—fullt stuðningur við þróun orkustofnana og viðskipta þinna