Ինչ դեր է խաղում SVG-ն հզորության համակարգերի ռեակտիվ հզորության համակշռման մեջ?

SVG-ի աշխատանքի սկզբունքը. Հիմնական գործողության սկզբունքը և ռեակտիվ հոսանքի կառավարումը

Ստատիկ վար գեներատորները, որոնք հաճախ անվանում են SVG-ներ, ռեակտիվ հզորության կառավարման ժամանակ աշխատում են ավանդական մեթոդներից տարբերվող եղանակով: Այս սարքերը օգտագործում են կիսահաղորդչային բաղադրիչներ՝ այսպես կոչված IGBT-ներ, որպեսզի առանց մեխանիկական շարժվող մասերի արտադրեն կամ ստանան ռեակտիվ հոսանք (չափվում է վարերով): Դա արվում է բավականին իմաստուն եղանակով: Նրանք ստեղծում են հակադիր էլեկտրական հոսանքներ՝ օգտագործելով այսպես կոչված իմպուլսային լայնության մոդուլացիա: Երբ ինդուկտիվ բեռը առաջացնում է հոսանքի և լարման միջև ֆազային շեղում, SVG-ն արտադրում է կապացիտիվ հոսանք՝ հավասարակշռելու համար: Իսկ երբ կապացիտիվ բեռը առաջացնում է այլ տեսակի խնդիրներ, այն արտադրում է հակառակը: Այս ամբողջ գործընթացը տեղի է ունենում արագ մեծությամբ՝ մեկ վայրկյանի մեկ մասում համակարգերը մոտեցնելով գրեթե կատարյալ հզորության գործակցի:

IGBT-ի վրա հիմնված լարման աղբյուրի ինվերսիա՝ ակնթարթային VAR-ի արտադրության համար

Հիմնական նորարարությունը IGBT լարման աղբյուրի փոխարկիչի ճարտարապետությունն է: Դիմացի զույգ IGBT-ների միջոցով մշտադենսային լարման շղթայի արագ միջանկյալ միացումը ճշգրիտ կերպով ստեղծում է եռաֆազ փոփոխական հոսանքի ալիքաձևեր, որոնք 90° անկյունով շեղված են ցանցի լարման նկատմամբ՝ թույլ տալով ճշգրիտ և անընդհատ կառավարել ռեակտիվ հզորության արտադրությունը՝ համեմատաբար համեմատելով համակարգի լարման հետ: Այլ ավանդական լուծումների համեմատ հիմնական առավելություններն են.

• Կապացիտետային բանկերին բնական հարմոնիկ ռեզոնանսի ռիսկերի վերացումը
• Ամբողջ կապացիտետային–ինդուկտիվ միջակայքում անխաթար, աստիճանաբաժան ճշգրիտ կարգավորումը
• Լարման անկախ հոսանքի ելքը՝ թիրիստորային կառավարվող SVC-ների հակառակը

Միլիվայրկյանից ավելի արագ դինամիկ պատասխան՝ մեխանիկական միացումների սահմանափակումների դեմ

SVG-ները պատասխանում են 1–5 միլիվայրկյանում՝ 100–300 անգամ ավելի արագ, քան թիրիստորային միացվող կապացիտետները (300–500 միլիվայրկյան), և մեխանիկական միացումներից շատ ավելի արագ, որոնք ֆիզիկական կոնտակտների շարժման և վերավառման սահմանափակումների պատճառով ունեն 20–40 ցիկլի արգելակում: Այս ենթացիկլային արագությունը անհրաժեշտ է՝

• Լարման վայրկենական անկման կանխումը շարժիչների միացման կամ գեներատորների անջատման ժամանակ
• Աղեղային վառարանների և եռակցման կիրառումներում մերկացման նվազեցում
• Լարման ստաբիլացումը արեգակնային/քամու գեներացիայի արագ տատանումների պայմաններում

Կարևոր է նշել, որ SVG-ները անընդհատ անցում են կատարում կապացիտիվ ռեժիմից ինդուկտիվ ռեժիմի՝ առանց ընդհատման, ինչը թույլ է տալիս անընդհատ մատակարարել ռեակտիվ պաշարներ վթարման ժամանակ աշխատանքի շարունակման (FRT) ընթացքում, ինչը մեխանիկական համակարգերը չեն կարողանում ապահովել:

SVG էլեկտրական էներգիայի որակի բարելավման համար. հաճախականության բարձրակարգ համաponentներ, եռաֆազ անհավասարակշռություն և ստանդարտներին համապատասխանություն

Իրական ժամանակում հաճախականության բարձրակարգ համաponentների ֆիլտրացում և եռաֆազ անհավասարակշռության ճշգրտում

SVG տեխնոլոգիան աշխատում է հարմոնիկ դեֆորմացիայի դեմ՝ գրեթե անմիջապես արտադրելով հակադիր հոսանքներ, որոնք վերացնում են այն անհաճելի հաճախականությունները, որոնք առաջանում են, օրինակ, փոփոխական հաճախականության շարժիչներից (VFD-ներ)։ Երբ սա տեղի է ունենում իրական ժամանակում, ընդհանուր հարմոնիկ դեֆորմացիան (THD) պահվում է 5 %-ից ցածր, ինչը շատ կարևոր է արտադրական հրապարակում տեղադրված բոլոր տեսակի զգայուն սարքավորումների համար։ Մեկ այլ մեծ առավելություն է SVG-ների եռաֆազ լարման անհավասարակշռությունների վերացման հնարավորությունը՝ իրենց յուրահատուկ եղանակով կառավարելով յուրաքանչյուր ֆազում ռեակտիվ հզորությունը։ Վերցնենք մեկ արտադրական սարքավորում, որտեղ մեկ ֆազանոց լազերային կտրիչներ աշխատում են մեծ եռաֆազ սարքավորումների կողքին։ Հավասարակշռության բացակայության դեպքում շարժիչները կարող են տաքանալ և վաղաժամկետ վնասվել։ Սակայն SVG-ների օգտագործման դեպքում լարման անհավասարակշռությունը նվազել է 8 %-ից մինչև ընդամենը 2 %-ից մի փոքր ավելի, իսկ հին պասսիվ ֆիլտրային համակարգերից տարբերվելով՝ այստեղ չկա սեղմակների միացման սպասելու անհրաժեշտություն կամ այն խնդիրների լուծման անհրաժեշտություն, որոնք սահմանափակում են արդյունավետությունը և առաջանում են տունինգի հետ կապված խնդիրների պատճառով։

Համապատասխանություն IEEE 519–2022 սահմանադրումներին բարձր ճաքավորման արդյունաբերական օբյեկտներում

SVG տեխնոլոգիան համակարգերը պահում է համապատասխան միջազգային IEEE 519-2022 ստանդարտներին՝ ակտիվորեն կառավարելով հարմոնիկները մինչև 50-րդ կարգը, նույնիսկ այնպիսի դժվար պայմաններում, ինչպես աղեղային վառարաններում կամ տվյալների կենտրոններում: Երբ PCC լարումը սկսում է ճաքավորվել 10 %-ից ավելի, այս SVG միավորները ընդհանուր հարմոնիկ ճաքավորման (THD) մակարդակը պահում են մոտավորապես 3,5 % կամ ավելի ցածր մակարդակում, ինչը հանգեցնում է միջին էլեկտրամատակարարների կողմից սահմանված 5 %-ի սահմանադրման նկատմամբ հարմարավետ ապահովվածության: Իրական աշխարհի մեկ օրինակ սեմիկոնդուկտորային գործարանից է, որտեղ SVG-ների տեղադրումից հետո հարմոնիկների խնդիրները նվազել են մոտավորապես 92 %-ով, իսկ Ponemon Institute-ի անցյալ տարվա զեկույցի համաձայն՝ տարեկան խնայվել է մոտավորապես 740 000 ԱՄՆ դոլար կապակցված կոնդենսատորային բանկերի սպասարկման ծախսերում: Սահմանադրումներին համապատասխանելիս այս կանխատեսող մոտեցումը ոչ միայն կանխում է հնարավոր տույժերը, այլև պաշտպանում է տրանսֆորմատորները ավելցուկային լարվածությունից և օգնում է ապահովել անընդհատ և անհատույց աշխատանք:

SVG-ը որպես ցանցի կայունության ապահովող. Լարման աջակցում և վթարման ժամանակ աշխատանքի շարունակում

Դինամիկ լարման կարգավորում ցանցի խաթարումների և FRT իրադարձությունների ժամանակ

SVG տեխնոլոգիան օգնում է պահպանել էլեկտրական ցանցերի կայունությունը՝ լարման իջեցման, վերելքի կամ համակարգային վթարումների դեպքում գրեթե անմիջապես ներմուծելով կամ կլանելով ռեակտիվ հզորություն: Մեխանիկական կոնդենսատորային բանկերը արձագանքելու համար մոտավորապես 3–5 ցիկլ են պահանջում, իսկ SVG համակարգերը արձագանքում են անմիջապես՝ պահպանելով լարումը նորմալ արժեքից մոտավորապես ±2 %-ի սահմաններում և կանխելով պաշտպանական սարքերի անհիմն աշխատանքի դուրս գալը: Վթարման ժամանակ աշխատանքի շարունակման (FRT) իրավիճակներում այս համակարգերը պահպանում են բավարար ռեակտիվ հզորության պաշարներ՝ բավարարելով ցանցի խիստ պահանջները, ինչպես օրինակ՝ IEEE 1547-2018 ստանդարտներում նշվածները: Այն տարածաշրջաններում, որտեղ քամու էներգիան կազմում է էներգաարտադրության խառնուրդի մեծ մասը, SVG-ի վրա հիմնված լարման կառավարումը 2023 թվականին «Power Systems Research» ամսագրում հրապարակված հետազոտության համաձայն, կարող է նվազեցնել էլեկտրական մատակարարման ընդհատումները մոտավորապես 60 %-ով՝ համեմատած հին մեթոդների հետ:

Դեպքի ապացույց. 33 կՎ քամու էլեկտրակայանի ինտեգրում՝ SVG-ի վրա հիմնված ռեակտիվ պաշարով

33 կՎ քամու էլեկտրակայանը, որտեղ տեղադրված էին 15 քամու տուրբիններ, ցույց տվեց SVG-ի ցանցի կայունությունը բարելավող ազդեցությունը: Տեղադրման նախապես քամու կորերի պատճառով լարման թափանցումները գերազանցում էին 8%-ը, ինչը հանգեցնում էր տուրբինների անջատման: 5 ՄՎԱՐ SVG համակարգի տեղադրումից հետո ռեակտիվ պաշարը լարումը պահպանեց սկզբնական արժեքից 1,5%-ի սահմաններում ՖՌՏ (FRT) իրադարձությունների 98%-ի ընթացքում: Հիմնական արդյունքներն են.

• ցանցի վթարումների ժամանակ լարման թափանցումների 70%-անոց նվազեցում 0,9 միավորից (pu) ցածր
• 0,15 վայրկյան տևողությամբ վթարումների ընթացքում քամու տուրբինների անջատման բացակայություն
• Լրիվ համապատասխանություն EN 50549-2:2019 ստանդարտի պահանջներին՝ վերականգնվող էներգիայի ինտեգրման համար

Այս դեպքը հաստատում է SVG-ի դերը հուսալի, բարձր մասնաբաժնային վերականգնվող էներգիայի ինտեգրման հնարավորության ապահովման մեջ:

SVG-ը մյուս տարբերակների համեմատ՝ շահագործման ճկունություն և կյանքի ցիկլի արժեք

SVG տեխնոլոգիան ավելի մեծ ճկունություն է ապահովում՝ համեմատած սովորական կոնդենսատորային բանկերի և թիրիստորով կառավարվող համակարգերի հետ: Ի տարբերություն մեխանիկական լուծումների, որոնք միջանկյալ քայլերով են միացվում՝ նկատելի արդյունքներով, SVG-ները ռեակտիվ հզորությունը կարող են կառավարել անընդհատ երկու ուղղությամբ՝ գրեթե անմիջապես, ինչը վերացնում է այդ անհաճելի անցողիկ երևույթները և լարման մռայլումների խնդիրները: Արագությունը բոլորովին այլ նշանակություն ունի այն արդյունաբերություններում, որտեղ բեռնվածությունը շարունակաբար փոխվում է, օրինակ՝ եռակցման գործողություններում և ստալի գլանավորման գործարաններում: Ստանդարտ սարքավորումները պարզապես չեն կարողանում համապատասխանել, երբ պատասխանի ժամանակահատվածը գերազանցում է 100 միլիվայրկյանը, ինչը հանգեցնում է անկայունության և արտադրական խնդիրների, որոնց որևէ մեկը չի ցանկանում լուծել:

Այս համակարգերի դեպքում կյանքի ընթացքում ստացվող արժեքի առաջարկը իսկապես աչքի է ընկնում: SVG տեխնոլոգիան իրականում կրճատում է կորուստները մոտավորապես կեսից երեք քառորդ միջակայքում՝ համեմատած նմանատիպ SVC մոդելների հետ: Ինչու՞: Քանի որ այլևս չկա ռեակտորի տաքացում, և մենք չենք ստիպված այլևս աշխատել այդ խիստ անհարմար արտաքին հարմոնիկ ֆիլտրերի հետ: Դա նշանակում է իրական դրամական խնայողություն էներգիայի հաշիվներում ժամանակի ընթացքում: Մեկ այլ մեծ առավելություն այն է, որ այստեղ ընդհանրապես չկան շարժվող մասեր, որոնց մասին պետք է անընդհատ մտածել, ինչպես նաև չկան ժամանակի ընթացքում մաշվող և կանոնավոր փոխարինման կարիք ունեցող կondենսատորներ: Տեխնիկական սպասարկման ստուգումները կարող են տևել 3–5 տարի ավելի երկար, քան այն, ինչ մենք տեսնում ենք ավելի հին էլեկտրոմեխանիկական համակարգերի դեպքում: Որոշ մետաղաձուլական ձեռնարկություններ հաղորդել են, որ այս տեղադրումների օգտագործման դեպքում հասել են մոտավորապես 99,5 %-ի անվարանային աշխատանքի ժամանակի (uptime), ինչը, ակնհայտորեն, օգնում է խուսափել թանկարժեք արտադրական կանգերից: Բացի այդ, SVG միավորների ֆիզիկական չափսերը մոտավորապես 40–60 % փոքր են ավանդական կոնդենսատորային բանկերի չափսերից: Սա դրանք դարձնում է հարմարավետ ընտրություն արդեն գոյություն ունեցող օբյեկտների վերակառուցման համար, որտեղ տարածքը սահմանափակ է:

Frequently Asked Questions - Հաճ📐

Ի՞նչ է SVG-ն և ինչպես է այն աշխատում

SVG-ն (ստատիկ ռեակտիվ հզորության գեներատոր) սարք է, որը կառավարում է ռեակտիվ հզորությունը՝ առանց մեխանիկական շարժվող մասերի: Այն օգտագործում է IGBT-ներ՝ ստեղծելու հակադիր էլեկտրական հոսանքներ և գրեթե ակնթարթային հավասարակշռելու ինդուկտիվ կամ կապացիտիվ բեռնվածքներ:

Ինչպե՞ս են SVG-ները բարելավում էլեկտրական էներգիայի որակը

SVG-ները բարելավում են էլեկտրական էներգիայի որակը՝ ֆիլտրելով հաճախականության բարձր հարմոնիկները, ճշտելով եռաֆազ անհավասարակշռությունը և պահպանելով արդյունաբերական ստանդարտների՝ օրինակ՝ IEEE 519-2022-ի պահանջները: Դրանք օգնում են նվազեցնել լարման թուլացումները և պահպանել ընդհանուր հարմոնիկ դեֆորմացիայի (THD) ցուցանիշները ցածր մակարդակում:

Ի՞նչ առավելություններ է ապահովում SVG-տեխնոլոգիան համեմատած ավանդական մեթոդների հետ

SVG-տեխնոլոգիան ավելի արագ պատասխանման ժամանակ, մեծ ճկունություն, նվազած կորուստներ, պահպանման պահանջների նվազեցում և տարածքի ավելի արդյունավետ օգտագործում է ապահովում՝ համեմատած ավանդական կոնդենսատորային բանկերի և թիրիստորային կառավարվող համակարգերի հետ: