კოლებორაციული გადაწყვეტილები ფაულთის მიმართული დენის შეზღუდვის (FCL) და ერთფაზიანი ავტომატური ხელახლა ჩართვის (SPAR) სამხრეთ-აზიათის EHV ელექტრო ქსელებში

1. შესავალი: კვლევის ფონი და მნიშვნელობა​
   სამხრეთ-აღმოსავლურ აზიის სწრაფი ეკონომიკური განვითარების მიერ, ელექტროსადგურების მასშტაბები უყოვნოდ ზრდის, ხოლო ტვირთები უყოვნოდ ზრდის. ეს იწვევს სისტემის შორიკი დენის მიახლოებას ან ამოჭრის მოწყობილობების შესაძლებლობების ზღვარებს, რაც სერიოზულად ამძაფრებს ელექტროსადგურების უსაფრთხოებას და სტაბილურობას. პარალელურად, ექსტრა სიმართლედის (EHV) ტრანსპორტირების ხაზები წარმოადგენენ რეგიონული ენერგიის ურთიერთკავშირის ძირითად ელემენტებს. მათგან 70%-ზე მეტი ხარისხი არის ერთფაზიანი დამარცხები, ხოლო ამით არის თანამედროვე ხარისხი (მაგალითად, შტორმი, ქარის მიერ დარტყმა). ერთფაზიანი ავტომატური რეკლოზირების (SPAR) ტექნოლოგია არის მთავარი მეთოდი ხარისხების სწრაფი გასარიგებლად, ენერგიის სარეკლოზირებლად და ელექტროსადგურის სტაბილურობისა და ნდობილობის უზრუნველსაყოფად.

შორიკი დენის ლიმიტერები (FCLs), განსაკუთრებით ხელმისაწვდომი მეტალ-ოქსიდური არესტორის (MOA) ტიპის FCLs, არის ეფექტური საშუალებები შორიკი დენის დასაბლოკირებლად და მათ განათავსებული არის EHV სისტემებში. თუმცა, არსებული კვლევები მთავრად დაფუძნებულია FCLs-ის სისტემის ტრანსიენტური სტაბილურობაზე და რელეების დაცვაზე, დაუმატებელი მათი შესაძლებლობები SPAR-ის წარმატების შეფასებაზე. ეს პროპოზიცია მიზნავს ამ კვლევის გასავსებლად, ჩასატარებელია FCLs-ისა და SPAR-ის შორის ურთიერთქმედების სიღრმისეული ანალიზი და შემოთავაზებულია სამუშაო სტრატეგიები, რომლებიც მიზნავს სამუშაოდ სამხრეთ-აზიის ენერგიის სისტემებში. ეს სტრატეგიები უზრუნველყოფენ ეფექტურ დენის ლიმიტაციას და ნდობილ ენერგიის სარეკლოზირებლად.

​1. მეტალ-ოქსიდური არესტორის ტიპის FCL-ის მუშაობის პრინციპი​
ეს ტიპის FCL მთავრად შედგება შემდეგი კომპონენტებისგან, რომლებიც ერთად მუშაობენ და ხელს უშლიან მთავარი ფუნქციის შესასრულებლად - "დაბალი იმპედანცია ნორმალური მუშაობისას და მაღალი იმპედანცია ხარისხისას":

მუშაობის პროცედურა: ნორმალური სისტემის მუშაობისას, Lf და Cf რეზონანსის → FCL-ის იმპედანცია თითქმის ნული → ელექტროდინამიკაზე არ არის შეზღუდვა. ხარისხის შემდეგ, MOA სწრაფად უშნის და შორტირებს Cf → დენის ლიმიტირების რეაქტორი L შეიტაცება სისტემაში შორტირების დენის დასაბლოკირებლად → ტრიგერის გაფართოება და სიგნალი ბიპასი სიჩქარი K-ის დახურვის გასამზადებლად → შემდეგ დახურვის შემდეგ, სიჩქარე დენს დარტყმას და დაცვას მოუცემს MOA-ს.

​2. პრობლემის ანალიზი: FCL-ის უარყოფითი ამოცანები სექონდარულ დენზე და SPAR-ზე​
სექონდარული დენი არის დენი, რომელიც შენარჩუნებულია ხარისხის წერტილში შემდეგ ხარისხის ფაზის გამორთვის შემდეგ SPAR-ის მუშაობისას, ელექტრომაგნიტური და ელექტროსტატიკური კუპლინგით ჯანმრთელი ფაზებიდან. ეს დენის რაოდენობა და მახასიათებლები დირექტულად განსაზღვრავენ ხარისხის არქების საშუალებას საკუთარი გასაქრობლად, რაც კრიტიკულია SPAR-ის წარმატებისთვის.

სიმულაციის ანალიზი (EMTP-ზე დაფუძნებული, მოდელის პარამეტრები სამხრეთ ჩინეთის 500 kV სისტემის მიხედვით) აჩვენებს, რომ FCL-ის დაყენება შეიძლება შეიტაცოს ახალი პრობლემები:

• ბიპასი სიჩქარი (K) დროის შეზღუდვა: თუ ბიპასი სიჩქარე K გახურებულია ცირკუიტბრეიკერის გამორთვისას, სექონდარული დენი შეიძლება შეიცავდეს დიდი ამპლიტუდის კომპონენტს (მაქსიმუმ 225 A), დანელებით და ძალიან დაბალი სიხშირე (დაახლოებით 3–3.25 Hz). ეს დაბალი სიხშირის კომპონენტი დრასტიულად შემცირებს დენის ნულოვანი გადაკვეთების რაოდენობას, რაც ხარისხის არქების საკუთარი გასაქრობლად დარწმუნების გასაშვებად და დასაშვებად დამატებით შემცირებს SPAR-ის წარმატების შეფასებას.
• არქის გზის რეზისტორი (Rg): როდესაც ხარისხის წერტილის ტრანზიციული რეზისტორი დიდია (მაგალითად, 300 Ω), შორტირების დენი პატარაა, რაც შეიძლება დაითვალოს ხარისხის წერტილის დასაბლოკირებლად (MOA არ მიღებს მუშაობის ძალას). ამ შემთხვევაში, Cf რჩება შორტირებული და ქმნის დაბალი სიხშირის რეზონანსის წრედს ხარისხის წერტილის პარალელური რეაქტორით, მსგავსად დაბალი სიხშირის კომპონენტის შექმნით, რომელიც შეიძლება დარწმუნების გასაშვებად და დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშვებად დასაშ......