Southeast Asiako EHA elektrizitate sareetan FCL eta SPAR erabilera kolaboratibeko soluzioa
- Sarrera: Ikerketa-gaia eta bere Garrantzia
Euskal-Asia koadroko ekonomiaren garapenean, elektrizitate-sarea hedatzen ari da, eta kargak gero eta handiagoak dira. Honek sistema-kortadura-arrakuntza gehienetako irteera-mugira egin du, hala nola zirkuitu-itzaleen irteera-kapasitate-limite baten ondorioz, seriozki arriskatuz elektrizitate-sarea operazioetan. Baita ere, EHA transmitentziako lerroak daude eremuko elektrizitate-sareen oinarria. 70% baino gehiagok osorik dute falten errenkada bakar bat direnean, eta hauen 80% baino gehiago transienteak dira (adibidez, tximistarreak, airean urrats egiten duten objektuak). Errenkada Bakarreko Auto-Berrizale (EBAB) teknologia klabea da falten azkar katekatzeko, elektrizitate-hornitzailea berreskuratzeko eta sarea estabilizatzeko.
Falten Kortadura-Murrizleak (FKM), batez ere kostu-ehun metal-oxido arrester (MOA)-mota FKMek, efektiboki murriztu dituzte kortadura-arrakuntza, eta graduan aplikatu ari dira EHA sareetan. Hala ere, ikerketaren gehienak FKMen sisteman transiente estabilitasuna eta rele-babesa gainean zentratu dira, utziz alde beraien EBABen arrakasta-tasen gaineko epefektu negatiboak. Proposamen honek helburu du horrek espazioa betetzeko, FKM eta EBAB arteko elkarrekintza aztertuz eta batuketa kontrol-strategiak proposatuz, Euskal-Asia elektrizitate-sareetarako. Strategiak hauek bi helburu hauetan lortzen dituzte: arrakuntza-arrakuntza murriztea eta hornitzailea fiablea mantentzea.
1. Metal-Oxido Arrester Mota FKL-en Funtzionamendua
FKL mota honek osagai hauetako bat dira, funtzionamendu osoan elkarkorra "errendimendu baxua oraindik normala eta gorputza goi falten":
|
Osagaia |
Funtzio Deskribapena |
|
Reaktore Lf (Lf = Lc + L) |
Oraindik normala, seriean kapazitate Cf-rekin rezonantziatzen du, errendimendu baxua erakusten du; falten, arrakuntza-murrizlea L sistemara sartzen da. |
|
Kapazitate Cf |
Parte hartzen du rezonantziak oraindik normala; falten, MOA-k azkar kurtzkitzen du eta rezonantziako itinerarioa uzten du. |
|
Metal-Oxido Arrester (MOA) |
Azkar aktibatzen da kortadura-faltak detektatzen dituen unean, kapazitate Cf-a kurtzkitzeko. |
|
Bihurketa K |
Falten ondoren azkar itxi egiten da korrontea banatzeko eta MOA-ren energia edukiaren gaineko babesa emateko. Denbora-puntuak garrantzitsuak dira. |
|
Arrakuntza-murrizle Lc |
Arrakuntza gorputza Cf-n triger-babesaren bidez. |
Lan-fluxua: Oraindik normala, Lf eta Cf rezonantziatzen dira → FKL errendimendua zer gutxienez → ez du eraginik fluxu-elektrikoari. Falten kortadura-falta bat gertatzen denean, MOA-k azkar aktibatzen da Cf-a kurtzkitzeko → arrakuntza-murrizle L sistemara sartzen da kortadura-arrakuntza murrizteko → triger-babesak zaharraitzen da eta senhala bidali behar da bihurketa K itxi → K itxi ondoren, korrontea desplazatzen da MOA-ren babesa emateko.
2. Problema Analisi: FKL-ren Gaineko Efektu Negatiboa Bigarren Ark Korrontea eta EBAB-en
Bigarren ark korrontea da ark-falta puntuan jarraitzen duena SPAR-en lan-prozesuan falta errenkada bakar bat irekitakoan, errenkada-osoko elektromagnetiko eta elektroestatiko kopulazioaren ondorioz. Korronte honen neurria eta ezaugarriak zehaztzen dituzte falta arkak burutu dezakeen edo ez, hau da, SPAB-en arrakasta garrantzitsua da.
Simulazio analisia (EMTPn oinarrituta, modelu-parametroak Hegoaldeko Txina 500 kV sisteman erreferentzia gisa) adierazten du FKL bat instalatzeak arazo berriak sor ditzake:
- Bihurketa K denbora-puntuaren eragina: Bihurketa K irekita dagoenean zirkuitu-itzalea jaurtitzen denean, bigarren ark korrontea osagaia amplitud handi bat (225 A inguru), erosio bizkorra eta maiztasun oso baxua (3–3.25 Hz inguru) izango du. Maiztasun hau askotan zero igaroak murriztu egiten ditu, arkak burutzea zailduztu eta SPAR arrakasta-tasak askoz jaitsi.
- Ark-bidea erraztestu Rg-ren eragina: Falta puntuan pasaldi-babesak handiak badira (adibidez, 300 Ω), kortadura-arrakuntza txikiak izango dira, FKL lineako amaieran aktibatzea saihesteko (MOA erabileko tensioa ez da iritsi). Kasu horretan, Cf ez da kurtzkitu eta lineako paraleloko reaktorekin batera maiztasun baxuko oszilatzaile bat sortzen du, arkak burutzearentzat desegokia.
3. Mehanismo Ikuspegia: Maiztasun Baxuko Osagaia Iturria
Erpin-zabalera barneko erpin-zabalera-berdinak eta Laplace-en transformazioak erabiliz, teorikoki ikusi da maiztasun baxuko osagaian iturria:
Iturria nagusia da FKL-en kapazitate Cf. Zirkuitu-itzalea jaurti ondoren eta falta errenkada isolatuta, Cf-n gorpena deskargatzen da paraleloko reaktorekin eta falta puntuan ark-bidea erraztestu. Deskargatze itinerario honek maiztasun baxuko oszilatzaile bat sortzen du, maiztasun oszilatzailea (3 Hz inguru) Cf eta lineako paraleloko reaktore-parametroetatik dator, hainbatu falten kokapenaren independentea. Maiztasun baxuko oszilatzaile hau ezabatu daiteke soilik bihurketa K itxi egotean, Cf-a kurtzkitzea.
4. Soluzio Oinarria: FKL eta EBAB-en Denbora Koordinazio Estrategia
FKL-en arrakuntza-arrakuntza murriztea lortzeko EBAB-a eragin gabe, proposamen honek ondorengo denbora-koordinazio estrategia zehatz bat proposatzen du, denbora guztia 0.66–0.73 segundoen artean kontrolatuta:
|
Denbora Puntuak |
Denbora Tarteak (s) |
Prozesu Deskribapena |
|
t0 |
- |
Errenkada bakarreko falta erdian gertatzen da sistemaan. |
|
t1 |
0.002 |
MOA erabileko tensiora iritsi da, aktibatzen da Cf-a kurtzkitzeko, eta arrakuntza-murrizle L sistemara sartzen da. |
|
t2 |
0.002 |
FKL-en monitorizazio sistema triger-babes G aktibatzen du eta gero senhala bidali behar da bihurketa K hasteko itxi. |
|
t3 |
0.016 |
Lineako rele-babesa aktibatzen da, zirkuitu-itzalea jaurti beharreko senhala bidali, K itxi beharrezkoa. |
|
t4 |
≤0.024 |
Bihurketa K itxi egiten du. Hau egin behar da zirkuitu-itzalea jaurti aurretik. |
|
t5 |
0.016–0.036 |
Zuhaitz bi aldeko zirkuitu-itzalien kontaktu nagusiak irekitzen dira, falta-arrakuntza ebakitzen du. |
|
t6 |
0.02 |
Zirkuitu-itzalearen ireki-babesak atzeratzen dira, falta errenkada sistema batetik beti isolatuta; bigarren ark hasi da. |
|
t7 |
0.20 |
Bigarren ark egitean, K itxi mantentzen da maiztasun baxuko osagaia kendu. Arkak burutu ondoren, senhala bidali behar da K ireki. |
|
t8 |
0.045 |
Bihurketa K ireki egiten da. |
|
t9 |
0.015 |
Falta puntuaren ark-bidea deionizatze denbora, isolamendu berreskuratzeko. |
|
t10 |
0.10 |
Zirkuitu-itzalearen itxi koila aktibatzen da, berrizkitzeko prestatuta. |
|
t11 |
0.20–0.25 |
Zirkuitu-itzalea itxi egiten da, itxi-babesek itxi egiten duten aldaketak. |
|
t12 |
0.02 |
Zirkuitu-itzalearen kontaktu nagusiak itxi egiten dira, itxi-babesak kanpo eta lerroa elektrizitatea berreskuratzen du. |
Estrategiaren Nuklea: Rele-babesei zirkuitu-itzalea jaurti beharreko senhala komando bezala erabili behar da bihurketa K azkar itxi eta bigarren ark egiteko denboran (0.2 segundo inguru) mantentzea. Horrela, Cf-a kurtzkitzen da, maiztasun baxuko oszilatzailea kurtzkitzen da bigarren ark korrontean, eta arkak burutzearen baldintza onak sortzen dira.
5. Planoaren Eraginkortasuna eta Abantailak
EMTP simulazioak balioztatzen dituzte denbora-koordinazio estrategia honek ondorengoak lortzen ditu:
- Maiztasun Baxuko Zauria Ezabatzen Da: 3 Hz maiztasun baxuko osagaia bigarren ark korrontetan oso ezabatzen da, arkak burutzearen gaineko eragina saihesteko.
- Arkak Burutzearen Ezaugarriak Hobetzen Dir: Bigarren ark burutze-denbora 4.5% inguru murrizten da, eta frekuentsia-korrontea 10.5% inguru murrizten da, SPAR arrakasta-tasak askoz hobetzen dira.
- Bateragarritasuna eta Fidagarritasuna: Estrategia honek ez du sistema originalaren tensio berreskuratze ezaugarrietan eraginik, FKL segurtasuna (MOA-ren babesa) eta berreskuratze azkar beharrak artean orekatzen du.
- Implementazio Arrunta: Estrategia honek beste sistema sekundarioen aldaketarik gutxi eskatzen ditu, kostu txikiak ditu, eta Euskal-Asia herrialdeetako proiektu EHA lehenago edo berriak.
6. Iraultza eta Gomendioak
Euskal-Asia EHA elektrizitate-sareei planifikatzen ari direnak edo metal-oxido arrester mota FKL dituztenek, garrantzitsu da kontuan hartzea bigarren ark korronteen maiztasun baxuko oszilazio-arazo potenciala, SPAR arrakasta-tasak jaitsi eta elektrizitate-hornitzailearen fidagarritasuna arriskatzeko.
