Динамическое восстановление напряжения
 | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( Июль 2017 г. ) |
Динамическое восстановление напряжения ( DVR ) – это метод преодоления напряжения провалов и скачков , возникающих при распределении электроэнергии . [1] [2] [3] Это проблема, поскольку скачки потребляют энергию, а провалы снижают эффективность некоторых устройств. DVR экономит энергию за счет подачи напряжения, которое может повлиять на фазу и форму подаваемой мощности. [3]
Устройства, используемые для DVR, включают устройства статической переменной мощности , которые представляют собой устройства последовательной компенсации, в которых используются преобразователи источника напряжения (VSC). Первая такая система в Северной Америке была установлена в 1996 году — система напряжением 12,47 кВ, расположенная в Андерсоне, Южная Каролина .
Операция
[ редактировать ]Основной принцип динамического восстановления напряжения заключается в подаче напряжения такой величины и частоты, которые необходимы для восстановления напряжения на стороне нагрузки до желаемой амплитуды и формы сигнала, даже если напряжение источника несимметрично или искажено. Обычно в устройствах для динамического восстановления напряжения используются тиристоры с затвором (GTO) — полупроводниковые силовые электронные переключатели в инверторной структуре с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Видеорегистратор может генерировать или поглощать независимо управляемую активную и реактивную мощность на стороне нагрузки. Другими словами, цифровой видеорегистратор представляет собой полупроводниковый импульсный преобразователь постоянного тока в переменный , который подает набор трехфазных выходных напряжений переменного тока последовательно и синхронно с напряжениями линий распределения и передачи .
Источником подаваемого напряжения является процесс коммутации реактивной мощности и источник энергии для реальной мощности . Источник энергии может различаться в зависимости от конструкции и производителя видеорегистратора, но конденсаторы постоянного тока и батареи, питаемые от сети через выпрямитель часто используются . Источник энергии обычно подключается к цифровому видеорегистратору через входной разъем постоянного тока.
Амплитуда и фазовый угол подаваемого напряжения являются переменными, что позволяет контролировать обмен активной и реактивной мощностью между динамическим восстановителем напряжения и системой распределения. Поскольку обмен реактивной мощностью между видеорегистратором и системой распределения генерируется внутри видеорегистратора без пассивных реактивных компонентов переменного тока. [4]
Похожие устройства
[ редактировать ]В цифровых видеорегистраторах используется технически аналогичный подход, который используется в системах стабилизации низкого напряжения (LVRT) в ветряных генераторах. Характеристики динамического отклика, особенно для цифровых видеорегистраторов с питанием от сети, аналогичны характеристикам турбин с пониженным напряжением LVRT. Потери проводимости в устройствах обоих типов часто минимизируются за счет использования встроенного тиристора с коммутацией затвора (IGCT). в инверторах технологии [5] [6]
Приложения
[ редактировать ]Практически системы видеорегистраторов могут подавать до 50% номинального напряжения , но только на короткое время (до 0,1 секунды). Однако в большинстве случаев провалы напряжения составляют гораздо меньше 50 процентов, поэтому обычно это не является проблемой.
Цифровые видеорегистраторы также могут смягчить разрушительное воздействие скачков напряжения, асимметрии напряжения и других искажений формы сигнала. [7]
Недостатки
[ редактировать ]Цифровые видеорегистраторы могут стать хорошим решением для конечных пользователей, подверженных нежелательным нарушениям качества электроэнергии . Однако они, как правило, не используются в системах, подверженных длительному дефициту реактивной мощности (приводящему к низкому напряжению), а также в системах, уязвимых к падению напряжения . Поскольку цифровые видеорегистраторы будут поддерживать соответствующее напряжение питания, в таких системах, где присутствуют начальные состояния напряжения, они фактически затрудняют предотвращение сбоев и могут даже привести к каскадным перебоям в работе.
Поэтому при применении цифровых видеорегистраторов крайне важно учитывать характер нагрузки, чье напряжение подается, а также систему передачи, которая должна выдерживать изменение реакции напряжения нагрузки. Может возникнуть необходимость в обеспечении местных источников быстрого реактивного питания для защиты системы, включая видеорегистратор, от падения напряжения и каскадных прерываний.
СССЦ и видеорегистратор
[ редактировать ]Аналогом SSSC является динамический регулятор напряжения (DVR). Хотя оба они используются для последовательной компенсации провалов напряжения , их принципы работы отличаются друг от друга. [8] Статический синхронный последовательный компенсатор подает балансовое напряжение последовательно с линией передачи. С другой стороны, видеорегистратор компенсирует несимметрию питающих напряжений разных фаз. Кроме того, видеорегистраторы обычно устанавливаются на критический фидер, подающий активную мощность через накопители энергии постоянного тока, а необходимая реактивная мощность генерируется внутри, без каких-либо средств хранения постоянного тока.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лиаси, Саханд Гасеминежад; Афшар, Закария; Харанди, Махди Джафари; Коджори, Шокролла Шокри (18 декабря 2018 г.). «Улучшенная стратегия управления DVR для достижения как LVRT, так и HVRT в ветряной турбине DFIG». Международная конференция и выставка по электротехнике и энергетике (EPE) 2018 . стр. 0724–0730. дои : 10.1109/ICEPE.2018.8559605 . ISBN 978-1-5386-5062-2 . S2CID 54449702 .
- ^ Ли, Пэн; Лиаси, Саханд Гасеминежад (15 декабря 2017 г.). «Новая философия компенсации напряжения для динамического восстановителя напряжения для смягчения провалов напряжения с использованием параметров эллипса трехфазного напряжения (обзорная презентация) (доступна загрузка в формате PDF)» . Исследовательские ворота . дои : 10.13140/RG.2.2.16427.13606 . Проверено 7 января 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Чой С.С., Ли Х.Х., Вилатгамува Д.М. (2000). «Динамическое восстановление напряжения с минимальным вложением энергии». Транзакции IEEE в энергосистемах . 15 (1): 51–57. Бибкод : 2000ITPSy..15...51C . дои : 10.1109/59.852100 .
- ^ Гош А. и Ледвич Г. (2002). Повышение качества электроэнергии с использованием специальных устройств питания (1-е изд., стр. 7-8). Бостон: Академическое издательство Kluwer.
- ^ Джаудер, ФАЛ (12 декабря 2009 г.). «Моделирование различных топологий системы динамического восстановителя напряжения с использованием Simulink» . Исследовательские ворота . стр. 1–6 . Проверено 15 декабря 2017 г.
- ^ Стшелецкий, Р.; Бенисек, Г. (07 ноября 2017 г.). «Стратегии управления и сравнение динамического восстановителя напряжения». 2008 Конференция по качеству электроэнергии и надежности электроснабжения . стр. 79–82. дои : 10.1109/PQ.2008.4653741 . ISBN 978-1-4244-2500-6 . S2CID 21079433 .
- ^ Итал, Аканкша В.; Борахаде, Сумит А. (07 ноября 2017 г.). «Компенсация провалов и повышений напряжения с помощью динамического восстановителя напряжения (DVR)». Международная конференция по электротехнике, электронике и методам оптимизации (ICEEOT) , 2016 г. стр. 1515–1519. дои : 10.1109/ICEEOT.2016.7754936 . ISBN 978-1-4673-9939-5 . S2CID 7937327 .
- ^ Картигеян, П.; Раджа, М. Сентил; Ума, ПС (07.11.2017). «Сравнение динамического восстановителя напряжения и статического синхронного последовательного компенсатора для ветряной турбины с питанием от FSIG при асимметричных повреждениях». Вторая международная конференция по современным тенденциям в технике и технологиях – ICCTET 2014 . стр. 88–91. дои : 10.1109/ICCTET.2014.6966268 . ISBN 978-1-4799-7987-5 . S2CID 32288193 .