Које улоге игра СВГ у компензацији реактивне снаге енергетских система?

Како СВГ ради: Основни принцип рада и контролу реактивног струје

Статички генератори вар, познати као СВГ, раде другачије од традиционалних метода када је у питању управљање реактивном напајањем. Ови уређаји се ослањају на полупроводничке компоненте које се називају ИГБТ-ови да би произвели или примили реактивну струју (измерена у ВАР-овима) без механичких покретних делова. Начин на који то раде је прилично паметан. Они стварају супротне електричне струје користећи нешто што се зове модулација ширине импулса. Када постоји индуктивно оптерећење које изазива кашњење, СВГ шаље капацитивну струју да би се све уравнотежило. За капацитивне оптерећења која узрокују различите врсте проблема, она ради супротно. Цео овај процес се дешава невероватно брзо, добијање система близу савршеног фактора снаге у само делу секунде.

Инверзија напона на основу ИГБТ-а за тренутно генерисање ВАР-а

Основна иновација је архитектура преобраћача напона извора ИГБТ. Брзо пребацивање напона ЦЦ буса кроз антипаралелне ИГБТ паре конструише трифазне АЦ таласне форме прецизно 90° ван фазе са напоном мрежекоји омогућава прецизну, континуирану контролу реактивне излазне снаге пропорционално напону система. Кључне предности у односу на традиционална решења укључују:

• Уклањање ризика од хармоничне резонанце који су присутни банкама кондензатора
• Безпрекорно, безстепено подешавање у целокупном опсегу капацитивног до индуктивног
• Излаз струје независан од напоназа разлику од СВЦ-а који се контролишу тиристором

Динамички одговор у подмилисекунди против механичких ограничења преласка

SVG реагује у 15 милисекунди100300× брже од тиристор-свичених кондензатора (300500 мс) и нареди величине брже од механичких прекидача, који пате од кашњења циклуса 2040 због физичког покрета контакта и ограничења за поново Ова брзина подцикла је од суштинског значаја за:

• Превенција колапса напона током покретања мотора или покретања генератора
• Ублажавање трепета у луковој пећи и апликацијама за заваривање
• Стабилизирајући напон у условима брзе флуктуације у производњи соларне/ветровне енергије

Од суштинског значаја је да СВГ-ови прелазак између капацитивних и индуктивних режима без прекидадобивају непрекидне реактивне резерве током пролаза (ФРТ), способност која механички системи не могу да уједначе.

СВГ за побољшање квалитета енергије: хармонике, неравнотеже и у складу

Реал-Тим Хармониц Филтрирање и Трофазна корекција неуравнотежености

СВГ технологија делује против хармонијског искривљења шаљећи супротне струје скоро тренутно, што поништава те досадне фреквенције које долазе из ствари као што су променљиви фреквентни покретачи (ВФД). Када се то дешава у реалном времену, то одржава укупно хармонично искривљење (ТХД) на маном од 5%, што је заиста важно за све врсте деликатне опреме око поднова фабрике. Још један велики плус је начин на који се СВГ-ови баве неравнотежом напона у три фазе кроз свој јединствени начин управљања реактивном снагом преко фаза. Узмите производњу са пуно једнофазних ласерских резача који раде заједно са већим трофазним машинама. Без одговарајуће равнотеже, мотори се могу загрејати и рано се покварити. Али са СВГ-овима на месту, видели смо да се дисбаланс напона драстично смањује са око 8% на нешто више од 2%. И за разлику од старих пасивних филтерских система, нема чекања да прекидачи уђу у рад или да се бавите тим досадним проблемима са подешавањем који ограничавају перформансе.

Уколико је потребно, додајте да је у складу са одредбама из 1.

СВГ технологија одржава системе у складу са ИЕЕЕ 519-2022 стандардима активно управљајући хармоникама све до 50. реда, чак и под тешким условима који се налазе на местима као што су лук пећи или унутар дата центара. Када ПЦЦ напон почне да се искривљује изнад 10%, ове СВГ јединице држе укупну хармоничку искриву (ТХД) под контролом на око 3,5% или боље, што је удобно испод границе од 5% постављене од стране већине комуналних компанија. Један пример из стварног света долази из фабрике полупроводника где је инсталирање СВГ-а смањило хармоничке проблеме за око 92% након распоређивања, плус их је уштедило око 740.000 долара сваке године на одржавању кондензаторске банке према извештају Института Понемон из прошле године. Осим испуњавања прописа, ова врста проактивног приступа спречава потенцијалне казне, штити трансформаторе од непотребних стреса и помаже операцијама да се одвијају без неочекиваних прекида.

SVG као покретач стабилности мреже: подршка напону и пролаз кроз грешке

Динамичка регулација напона током поремећаја у мрежи и догађаја ФРТ

СВГ технологија помаже у одржавању електричних мрежа стабилним убризгавањем или апсорбовањем реактивне енергије скоро тренутно када постоје падови напона, превирања или грешке система. Механичке кондензаторске банке трају око 3 до 5 циклуса пре него што могу да реагују, али СВГ системи реагују одмах, држећи напоне у оквиру плус или минус 2% нормалних нивоа и спречавајући заштитне уређаје да се непотребно покрећу. Када се баве ситуацијама са пропустом, ови системи одржавају довољно резерви реактивне снаге да задовоље строге захтеве за мрежу као што су оне наведени у стандардима ИЕЕЕ 1547-2018. За подручја у којима енергија ветра чини велики део мешавине енергије, коришћење контроле напона на бази СВГ смањује прекиде струје за око 60 одсто у односу на старије методе према истраживању објављеном у истраживању енергетских система још 2023. године.

Доказни подаци: Интеграција ветропарка од 33 kV са реактивним резервом на бази SVG-а

33-киловолтни ветропарк са 15 турбина показао је утицај СВГ на стабилизацију мреже. Пре инсталације, пад напона изазван ударом је прешао 8%, изазивајући прекид турбине. Након распоређивања 5-МВАР СВГ система, реактивна резерва је одржавала напон у оквиру 1, 5% исходног нивоа током 98% ФРТ догађаја. Кључни резултати су укључивали:

• 70% смањење слабе напоне испод 0,9 по јединици (ПУ) током грешки мреже
• Нула одпадања ветровинских турбина током прозорца грешака од 0,15 секунди
• Уколико је потребно, може се користити и за регенерисање.

Овај случај потврђује улогу СВГ у омогућавању поуздане, високопрониклосне интеграције обновљивих извора енергије.

СВГ против алтернатива: оперативна флексибилност и вредност животног циклуса

СВГ технологија нуди много већу флексибилност у поређењу са традиционалним кондензаторским банкама и тиристорским контролисаним системима. За разлику од механичких опција које се мењају у корацима са приметним кашњењима, СВГ-ови се непрестано баве реактивном енергијом у оба правца скоро тренутно, што се ослобођује тих досадних транзиторних и проблема са трепљивањем напона. Брзина чини сву разлику у индустријама са стално мењајућим оптерећењима као што су операције заваривања и ваљкање челика. Стандардна опрема не може да прати када има кашњења у одговору од преко 100 милисекунди, што изазива нестабилност и производне проблеме са којима се нико не жели бавити.

Предлог вредности за живот заиста се истиче када се погледају ови системи. СВГ технологија заправо смањује губитке за негде између половине и три четвртине у поређењу са сличним СВЦ моделима. Зашто? -Не знам. Зато што више нема реакторског грејања и не морамо се бавити и тим досадним спољним хармоничким филтерима. То значи штедњу новца на рачунима за енергију. Још један велики плус је да једноставно нема кретајућих делова о којима треба бринути, и нема кондензатора који старе и морају се редовно мењати. Провере одржавања могу трајати од 3 до 5 година дуже него што видимо са старијим електромеханичким системима. Неке рударске операције су пријавиле да се приближавају 99,5% оперативности са овим инсталацијама, што очигледно помаже да се избегну скупи прекиди производње. Плус, физичка величина СВГ јединица заузима око 40 до 60 посто мање простора од традиционалних кондензаторских банака. То их чини савршеним избором за модернизацију постојећих објеката где је простор премијски.

Често постављене питања

Шта је СВГ и како функционише?

SVG, или статички генератор вар, је уређај који управља реактивном напајањем без механичких покретних делова. Користи ИГБТ-е да створи супротне електричне струје и балансира индуктивне или капацитивне оптерећења скоро тренутно.

Како СВГ-ови побољшавају квалитет енергије?

СВГ-ови побољшавају квалитет енергије филтрирањем хармоника, исправљањем трофазне неравнотеже и одржавањем усаглашености са индустријским стандардима као што су ИЕЕЕ 519-2022. Они помажу да се смањи пад напона и да се ниво ТХД-а одржи нижим.

Које су предности СВГ технологије у поређењу са традиционалним методама?

СВГ технологија нуди брже време одговора, већу флексибилност, смањене губитке, мање захтеве за одржавање и ефикасну употребу простора у поређењу са традиционалним кондензаторским банкама и тиристорским контролисаним системима.