ຊ່ວງພະລັງງານຂອງ SVG ທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳແມ່ນເທົ່າໃດ?

ຊ່ວງພະລັງງານຂອງ SVG ທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳແມ່ນເທົ່າໃດ?

ຜູ້ສ້າງຕົວປ່ຽນຄ່າສະຖິດ (SVG) ຊ່ວຍຊົດເຊີຍພະລັງງານປະຕິກິລິຍາແບບໄດນາມິກ—ດ້ວຍການສົ່ງເຂົ້າ ຫຼື ດຶງອອກເຖິງຄ່າ vars ໃນເວລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນເປັນມີລິຊີຄັນດໍ—ເພື່ອຮັກສາຄ່າຄວາມດັນໃຫ້ຄົງທີ່ທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຮ່ວມ. ຊ່ວງພະລັງງານຂະຫຍາຍຕັ້ງແຕ່ເຄື່ອງຂະໜາດນ້ອຍ 50 kvar ທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຜະນັງ ສຳລັບການໃຊ້ງານເຄື່ອງຈັກເດີ້ວໆ ຫາລະບົບຂະໜາດໃຫຍ່ 50 Mvar ໃນຮູບແບບຕູ້ທີ່ໃຊ້ໃນເตาຟອນເຫຼັກ. ການເລືອກຂະໜາດ SVG ທີ່ເໝາະສົມ ຕ້ອງອີງໃສ່ການຈັບຄູ່ລະຫວ່າງຊ່ວງການຊົດເຊີຍ, ຄວາມໄວໃນການຕອບສະໜອງ, ແລະ ຄຸນນະສົມບັດດ້ານຄ່າຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກການເຮັດວຽກ ກັບລັກສະນະການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກຳແຕ່ລະຊະນິດ.

ສະເປັກຕຟີມພະລັງງານຂອງ SVG

ໃນລະດັບຕ່ຳ, ເຄື່ອງ SVG ທີ່ມີຄວາມຈຸຂອງ 50–500 kvar ໃນຕູ້ຕິດຕັ້ງທີ່ເປັນຜະນັງ ຫຼື ຕູ້ຕັ້ງຢືນຢູ່ເທິງພື້ນ ສາມາດໃຊ້ສຳລັບໄຫຼ່ທີ່ຕ້ອງການແຕ່ລະຕົວ: ຕົວຂັບຄວາມເລີວປ່ຽນແປງ 250 kW ທີ່ມີປັດໄຈກຳລັງແຖວຂະເໜີງ 0.75 ຈະຕ້ອງການການຊົດເຊີຍປະມານ 165 kvar ເພື່ອເຂົ້າໃກ້ຄ່າ 1. ເຄື່ອງ SVG ຂະໜາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້ຕິດຕັ້ງຢູ່ທີ່ສູນຄວບຄຸມມໍເຕີ ແລະ ຊົດເຊີຍຢູ່ບ່ອນນັ້ນໂດຍກົງ, ເຮັດໃຫ້ປະລິມານປະຈຸບັນທີ່ບໍ່ມີກຳລັງ (reactive current) ທີ່ໄຫຼຜ່ານຕົວເຮັດໃຫ້ເກີດແຕ່ງ (transformers) ແລະ ເຄເບີນ (cables) ທີ່ຢູ່ເທິງຂຶ້ນໄປຫຼຸດລົງ.

ໃນລະດັບກາງ, ລະບົບ SVG ທີ່ມີຄວາມຈຸ 1–10 Mvar ທີ່ປະກອບດ້ວຍຫຼາຍໆ ເຄື່ອງຈັກພະລັງງານທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບ song song (parallel) ສາມາດໃຊ້ສຳລັບໂຮງງານອຸດສາຫະກຳທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການປະຈຸບັນທີ່ບໍ່ມີກຳລັງທັງໝົດ: ໂຮງເຈີ້ຍເຈ້ຍທີ່ມີພະລັງງານລວມຂອງມໍເຕີ 8 MW ແລະ ມີປັດໄຈກຳລັງເສີມສະເລ່ຍທີ່ 0.82 ຈະຕ້ອງການການຊົດເຊີຍປະມານ 4.5 Mvar ເພື່ອບັນລຸຄ່າ 0.98. ລະບົບ SVG ລະດັບກາງເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະໃຊ້ເຄື່ອງຈັກພະລັງງານຂະໜາດ 500 kvar ຫຼື 1 Mvar ໃນຮູບແບບ master-slave; ເມື່ອເຄື່ອງຈັກໜຶ່ງເກີດບັນຫາ, ເຄື່ອງຈັກທີ່ເຫຼືອຈະແບ່ງປັນພາລະການຊົດເຊີຍອີກຄັ້ງໂດຍບໍ່ມີການຂັດຂວາງ.

ໃນລະດັບສູງ, ລະບົບ 15–50 Mvar ຈະຮັບມືກັບການນຳໃຊ້ທາງອຸດສາຫະກຳທີ່ຕ້ອງການສູງທີ່ສຸດ: ເຕົາຂ້າມໄຟຟ້າທີ່ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານປະຕິກິລິຍາປ່ຽນຈາກ 0 ຫາ 40 Mvar ໃນເວລາ 50 ວິນາທີຕໍ່ການລະລາຍແຕ່ລະຄັ້ງ, ແລະ ຟາມການຜະລິດພະລັງງານລົມທີ່ມາດຕະຖານເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າຂໍໃຫ້ໂຮງງານສະໜອງ ຫຼື ດຶງພະລັງງານປະຕິກິລິຍາຕາມເສັ້ນທາງທີ່ກຳນົດໄວ້ທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ ເຖິງແມ່ນວ່າເຄື່ອງຈັກຜະລິດພະລັງງານລົມຈະບໍ່ກຳລັງຜະລິດພະລັງງານກໍຕາມ. ການຕິດຕັ້ງ SVG ຂະໜາດໃຫຍ່ເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ຮູບແບບທີ່ຢູ່ໃນຕູ້ຂົນສົ່ງ ຫຼື ອາຄານທີ່ອຸທິດເພື່ອການນີ້ເທົ່ານັ້ນ, ມີການເຊື່ອມຕໍ່ແບບ song song ຂອງສະຕັກພະລັງງານ 2–5 Mvar ຈຳນວນຫຼາຍ, ລະບົບເຢັນດ້ວຍຂອງເຫຼວ, ແລະ ຮູບແບບການຄວບຄຸມທີ່ມີຄວາມເປັນເອກະລາດ (redundant).

ວິທີການຄຳນວນຂະໜາດ

ຄວາມຈຸຂອງ SVG ບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງແຕ່ຄ່າທີ່ໄດ້ຈາກການຫັກລົບຄ່າຂອງພະລັງງານຮີອັກທີບທີ່ວັດໄດ້ກັບຄ່າເປົ້າໝາຍເທົ່ານັ້ນ. ພາກສ່ວນທີ່ມີການໃຊ້ພະລັງງານແບບເຄື່ອນໄຫວ—ໂດຍເປີດເຜີຍເປັນພິເສດໃນກໍລະນີທີ່ມີການປ່ຽນແປງພາຍໃນວຟຟີລະດັບຍ່ອຍ—ຈະຕ້ອງການຄວາມຈຸເພີ່ມເຕີມເທິງຄ່າຄວາມຕ້ອງການການຊົດເຊີຍເฉີຍສະເລ່ຍ. ກົດເກນທົ່ວໄປສຳລັບການນຳໃຊ້ເตา arc furnace ແມ່ນການກຳນົດຂະໜາດ SVG ໃຫ້ເທົ່າກັບ 1.2–1.5 ເທົ່າຂອງຄ່າ MVA ຂອງເຕົາເຮັດເຫຼັກ (furnace transformer) ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຮີອັກທີບໃນຂະນະທີ່ເລີ່ມລະລາຍວັດຖຸເຫຼັກ (scrap melting phase) ອາດຈະສູງກວ່າຄ່າເฉີຍສະເລ່ຍໄດ້ 30–50%.

ການຄຳນວນການກຳນົດຂະໜາດເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຂໍ້ມູນການໃຊ້ພະລັງງານ: ພະລັງງານຈິງ (MW), ຄ່າ power factor ທີ່ມີຢູ່, ຄ່າ power factor ເປົ້າໝາຍ, ແລະ ອັດຕາສູງສຸດທີ່ພະລັງງານຮີອັກທີບປ່ຽນແປງ (Mvar/ວິນາທີ). ສຳລັບໂຮງງານອຸດສາຫະກຳທີ່ດຶງພະລັງງານ 12 MW ດ້ວຍ power factor 0.80 ແລະມີເປົ້າໝາຍທີ່ 0.98, ພະລັງງານຮີອັກທີບທີ່ຕ້ອງການຊົດເຊີຍແມ່ນ:

Q = P × (tan(cos⁻¹PF₁) – tan(cos⁻¹PF₂)) = 12 × (0.75 – 0.20) = 6.6 Mvar

ການຈັດຕັ້ງຄ່າ SVG ມາດຕະຖານທີ່ໃກ້ເຄີຍທີ່ສຸດແມ່ນ 7 Mvar, ເຊິ່ງໃຫ້ຄວາມຈຸດປະຕິບັດເພີ່ມເຕີມ 6% ສຳລັບສະພາບການຊົ່ວຄາວ. ຖ້າພາລະບັນທຸກປະກອບດ້ວຍການປ່ຽນແປງຄ່າ reactive ໃນໄລຍະເວລາໜຶ່ງວິນາທີ ເຖິງ 30%—ເຊິ່ງເກີດຂື້ນຢ່າງທົ່ວໄປໃນການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ (spot welding) ແລະ ການໃຊ້ເຄື່ອງຈັກປັ້ມ (stamping press)—SVG ຈະຕ້ອງບັນລຸເງື່ອນໄຂການຕອບສະຫນອງທີ່ເປັນໄປໄດ້ຢ່າງໄວວ່າ (dynamic response criterion), ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວກຳນົດເປັນການຕອບສະຫນອງ 90% ຕໍ່ການປ່ຽນແປງຄ່າຂັ້ນບົນ (step response) ໃນເວລາ 5 ມີລີວິນາທີ.

ການປະສານງານຂອງຄວາມຖີ່ສູງ (Harmonic Interaction)

SVG ທຸກຕົວເຮັດວຽກເປັນ inverter ທີ່ສ້າງຄ່າ voltage-source ແລະ ມີອັດຕາການປ່ຽນສະຖານະ (switching frequency) ຢູ່ທີ່ 5–20 kHz. ອັດຕາການປ່ຽນສະຖານະນີ້ຈະສ້າງຄວາມຖີ່ສູງທີ່ເປັນລັກສະນະເອກະລັກ (characteristic harmonics) ເຊິ່ງຈະຕ້ອງຖືກປັບປຸງ (filtered) ເພື່ອບັນລຸຂອບເຂດທີ່ກຳນົດໄວ້ໂດຍ IEEE 519 ຫຼື IEC 61000-3-6 ຢູ່ຈຸດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຮ່ວມ (point of common coupling). ຜູ້ຜະລິດ SVG ຈະກຳນົດຄ່າ total harmonic current distortion (THDi) ຂອງກະແສທີ່ໃຊ້ປັບປຸງ (injected compensation current)—ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະຕ່ຳກວ່າ 3% ສຳລັບລະບົບທີ່ໃຊ້ IGBT ຮ່ວມກັບຕົວກັກກັນອອກ (LCL output filters).

ການປະຕິສຳພັນລະຫວ່າງຕົວກະຈາຍອອກ SVG ແລະ ຖັງແຄບັຊີເຕີທີ່ມີຢູ່ເດີມ ຕ້ອງໄດ້ຮັບການວິເຄາະ. ຖັງແຄບັຊີເຕີທີ່ຕິດຕັ້ງໄວ້ເປັນເວລາຫຼາຍປີກ່ອນການເພີ່ມ SVG ອາດຈະສ້າງເປັນວົງຈອນເຄື່ອນໄຫວຮ່ວມກັບຕົວກະຈາຍອອກຂອງ SVG ຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ໜຶ່ງ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ຮູບແບບຄວາມຖີ່ທີ່ບໍ່ເປັນປົກກະຕິ (harmonic) ທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນບ່ອນອື່ນຂອງໂຮງງານມີຄວາມເຂັ້ມຂຶ້ນ. ການສັນຫາຄວາມຕ້ານທາງເຄືອຂ່າຍ (network impedance scan)—ທີ່ວັດແທກ ຫຼື ສື່ມວນ (simulated) ໂດຍໃຊ້ຖັງແຄບັຊີເຕີທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່—ຈະຊ່ວຍກຳນົດຈຸດທີ່ເກີດເປັນວົງຈອນເຄື່ອນໄຫວກ່ອນການຕິດຕັ້ງ SVG.

ຕົວຢ່າງ: ໂຮງງານເຫຼັກຫຼຸດຄ່າຄ່າທີ່ຖືກປັບທາດ

ໂຮງງານມວນເຫຼັກໃນ ເອເຊຍຕາເວັນຕົກສຽງໃຕ້ ທີ່ດຳເນີນການລະບົບຂັບເຄື່ອນເຄື່ອງມວນເຫຼັກ 15 MW ມີປັດໄຈພະລັງງານທີ່ເບື່ອນ (displacement power factor) ເສີມເຄື່ອງຢູ່ທີ່ 0.72 ແລະ ຈ່າຍຄ່າທີ່ປະ utility ສຳລັບພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດ (reactive power penalty charges) ໃນຈຳນວນປະມານ 18,000 ໂດລາຕໍ່ເດືອນ. ລະດັບການໃຊ້ພະລັງງານຂອງໂຮງງານປະກອບດ້ວຍການປ່ຽນແປງພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດ 5–8 Mvar ໃນເວລາທີ່ກ້ອນເຫຼັກເຂົ້າໄປໃນແຕ່ລະເຄື່ອງມວນເຫຼັກ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການຫຼຸດລົງຂອງຄ່າຄວາມດັນ (voltage dips) ແລະ ເຮັດໃຫ້ລະບົບຂັບເຄື່ອນຖືກຕັດອອກເນື່ອງຈາກຄວາມດັນຕ່ຳ (undervoltage trips) ສອງຄັ້ງຕໍ່ເດືອນເປັນລະບົບ. ໂຮງງານໄດ້ຕິດຕັ້ງລະບົບ SVG ຈຳນວນ 10 Mvar ໂດຍຈັດຕັ້ງເປັນ 4 ໂມດູນພະລັງງານທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບ song song (paralleled) ຈຳນວນ 2.5 Mvar ແຕ່ລະໂມດູນ ໂດຍມີ DC bus ຮ່ວມກັນ ແລະ ຖືກສະໜອງພາກພື້ນໂດຍຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມຊຳນິຊຳນານ. ການວັດແທກຫຼັງຈາກຕິດຕັ້ງຢືນຢັນວ່າປັດໄຈພະລັງງານສະເລ່ຍແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 0.98 ແລະ ບໍ່ມີການຕັດອອກເນື່ອງຈາກຄວາມດັນຕ່ຳອີກ. ຄ່າທີ່ປະຢືນຢັນຈາກການປະຢັດຄ່າທີ່ປະ utility ຢ່າງດຽວກໍເພີ່ມພູນທຶນຕົ້ນຂອງ SVG ໃນໄລຍະ 14 ເດືອນ.

ຄໍາ ຖາມ ທີ່ ມັກ ຖາມ

ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ SVG ແລະ ຖັງຄອນເດັນເຊີເຕີ (capacitor banks) ທີ່ໃຊ້ງານທຳມະດາແມ່ນຫຍັງ?

SVG ສະເໜີການປັບຄ່າພະລັງງານຕໍ່ຕ້ານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ໂດຍບໍ່ມີການແຕກຫັກ ໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີໄຟຟ້າອີເລັກໂທຣິກ ໂດຍມີເວລາຕອບສະຫນອງຕ່ຳກວ່າ 5 ມີ.ລີ.ສີ. ບ່ອນເກັບຄ່າຄາບູເປີ (capacitor banks) ສະເໜີການປັບຄ່າຢ່າງແຕກຫັກເປັນຂັ້ນໆ ໂດຍໃຊ້ການປ່ຽນແປງດ້ວຍເຄື່ອງຈັກ ຫຼື thyristor ແລະ ມີເວລາຕອບສະຫນອງ 40–100 ມີ.ລີ.ສີ. SVG ແມ່ນຈຳເປັນສຳລັບພາລະບັນທຸກທີ່ມີການປ່ຽນແປງພະລັງງານຕໍ່ຕ້ານໃນເວລາຕ່ຳກວ່າ 1 ວິນາທີ.

SVG ສາມາດປັບຄ່າພະລັງງານຕໍ່ຕ້ານທັງທີ່ມີລັກສະນະ inductive ແລະ capacitive ໄດ້ຫຼືບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. SVG ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໃນທັງສີ່ quadrant—ທັງການສົ່ງຄ່າ vars (ໃນໂໝດ capacitive) ແລະ ການດຶງຄ່າ vars ອອກ (ໃນໂໝດ inductive)—ໂດຍການຄວບຄຸມຄ່າຄວາມຕີນຂອງໄຟຟ້າທີ່ອອກຈາກ SVG ເມື່ອທຽບກັບຄ່າຄວາມຕີນຂອງໄຟຟ້າໃນເຄືອຂ່າຍ. ການປ່ຽນຈາກໂໝດໜຶ່ງໄປອີກໂໝດໜຶ່ງເກີດຂຶ້ນຢ່າງລຽບລ້ອນ ແລະ ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນໜຶ່ງວຟັງການຄວບຄຸມ.

ການຈັດການການເຢັນ SVG ແມ່ນເຮັດແນວໃດ?

SVG ຂະໜາດນ້ອຍທີ່ມີຄວາມສາມາດຕ່ຳກວ່າ 500 kvar ໃຊ້ການເຢັນດ້ວຍອາກາດທີ່ຖືກບີບເຂົ້າໄປດ້ວຍປັ້ມພັດລະອອນທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຕົວເຄື່ອງ. ລະບົບ SVG ຂະໜາດກາງທີ່ມີຄວາມສາມາດ 1–10 Mvar ໃຊ້ການເຢັນດ້ວຍອາກາດທີ່ຖືກບີບເຂົ້າ ແລະ ມີ heat exchanger ຕິດຕັ້ງຢູ່ດ້ານນອກ. ລະບົບ SVG ຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ມີຄວາມສາມາດ 15–50 Mvar ໂດຍທົ່ວໄປຈະໃຊ້ການເຢັນດ້ວຍນ້ຳມັນ (liquid cooling) ທີ່ປະກອບດ້ວຍນ້ຳແລະ glycol ແລະ ນຳໄປເຢັນທີ່ outdoor dry coolers, ໂດຍສາມາດບັນລຸຄວາມສາມາດໃນການເຢັນໄດ້ 30–50 kW ຕໍ່ power module.

ການບໍາລຸງຮັກສາລະບົບ SVG ຕ້ອງການຫຍັງ?

ການປະເມີນຜົນປະຈຳປີຂອງຕົວກັ້ນອາກາດ, ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດວຽກຂອງພັດลม, ແລະ ການວັດແທກຄວາມຈຸຂອງແບງຄາບິນເຄື່ອນໄຫວ (capacitor bank) ໃນສ່ວນ DC link. ມໍດູນເຊມີເຄີນເປັນພະລັງງານ (power semiconductor modules)—IGBTs—ບໍ່ຕ້ອງບໍາລຸງຮັກສາເປັນເວລາອາຍຸການອອກແບບ 15–20 ປີ ເມື່ອເຮັດວຽກຢູ່ໃນຂອບເຂດອຸນຫະພູມທີ່ກຳນົດໄວ້.

SVG ມີການເຊື່ອມຕໍ່ກັບອຸປະກອນປັບປຸງປັດໄຈພະລັງງານ (power factor correction) ທີ່ມີຢູ່ແນວໃດ?

ເຄື່ອງຄວບຄຸມ SVG ສາມາດຕັ້ງຄ່າໃຫ້ເຮັດວຽກຮ່ວມກັບແບງຄາບິນຄົງທີ່ (fixed capacitor banks) ໂດຍຫຼຸດຜ່ອນການຜະລິດຂອງ SVG ເມື່ອແຕ່ລະຂັ້ນ (capacitor stages) ແຕ່ງຕັ້ງໃຊ້ງານ. ການສຶກສາການເຊື່ອມຕໍ່ຢ່າງຖືກຕ້ອງຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງຢ່າງບໍ່ສະຖຽນ (hunting) ລະຫວ່າງ SVG ແລະ ເຄື່ອງຄວບຄຸມແບງຄາບິນແບບຂັ້ນ (stepped capacitor controllers). ຜູ້ສະໜອງທີ່ມີການບໍລິການທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢ່າງເຕັມຮູບແບບ (integrated suppliers) ເຊັ່ນ: Sinotech Group ໃຫ້ບໍລິການການຕິດຕັ້ງ (commissioning) ທີ່ປະກອບດ້ວຍການປັບຄ່າການເຊື່ອມຕໍ່ (coordination tuning).

ການຕິດຕັ້ງ SVG ທີ່ເລັກທີ່ສຸດທີ່ເຮັດໄດ້ຈິງໃນທາງປະຕິບັດແມ່ນຫຍັງ?

ໝາກແຫຼວ 50 kvar ໃນຕູ້ຕິດຕັ້ງໃສ່ຜະນັງເປັນຈຸດຕ່ຳສຸດທີ່ເປັນໄປໄດ້. ຖ້າຕ່ຳກວ່າຂອບເຂດນີ້, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຄົງທີ່ຂອງອຸປະກອນໄຟຟ້າ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມຈະເຮັດໃຫ້ SVG ມີຄວາມບໍ່ຄຸ້ມຄ່າເມື່ອທຽບກັບບ່ອນເກັບຄວາມຈຸ ທີ່ຄົງທີ່ ຫຼື ບ່ອນເກັບຄວາມຈຸທີ່ຖືກປ່ຽນແປງ. ຈຸດທີ່ເສດຖະກິດຂອງ SVG ແລະ ບ່ອນເກັບຄວາມຈຸ ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຢູ່ທີ່ 150–200 kvar.