Компенсация реактивной мощности: Для чего необходима компенсация реактивной мощности?

Для чего необходима компенсация реактивной мощности?

Основной нагрузкой в промышленных электросетях являются асинхронные электродвигатели и распределительные трансформаторы. Эта индуктивная нагрузка в процессе работы является источником реактивной электроэнергии (реактивной мощности), которая совершает колебательные движения между нагрузкой и источником (генератором), не связана с выполнением полезной работы, а расходуется на создание электромагнитных полей и создает дополнительную нагрузку на силовые линии питания. Поэтому очень важен компенсатор реактивной мощности.

Реактивная мощность характеризуется задержкой (в индуктивных элементах ток по фазе отстает от напряжения) между синусоидами фаз напряжения и тока сети. Показателем потребления реактивной мощности является коэффициент мощности (КМ), численно равный косинусу угла (ф) между током и напряжением. КМ потребителя определяется как отношение потребляемой активной мощности к полной, действительно взятой из сети, т. е.: cos(ф) = P/S. Этим коэффициентом принято характеризовать уровень реактивной мощности двигателей, генераторов и сети предприятия в целом. Чем ближе значение cos(ф) к единице, тем меньше доля взятой из сети реактивной мощности.

Пример: при cos(ф) = 1 для передачи 500 KW в сети переменного тока 400 V необходим ток значением 722 А. Для передачи той же активной мощности при коэффициенте cos(ф) = 0,6 значение тока повышается до 1203 А.

Соответственно все оборудование питания сети, передачи и распределения энергии должны быть рассчитаны на большие нагрузки. Кроме того, в результате больших нагрузок срок эксплуатации этого оборудования может соответственно снизиться. Дальнейшим фактором повышения затрат является возникающая из-за повышенного значения общего тока теплоотдача в кабелях и других распределительных устройствах, в трансформаторах и генераторах. Возьмем, к примеру, в нашем выше приведенном случае при cos(ф) = 1 мощность потерь равную 10 KW. При cos(ф) = 0,6 она повышается на 180% и составляет уже 28 KW. Таким образом, наличие реактивной мощности является паразитным фактором, неблагоприятным для сети в целом.

В результате этого:

• возникают дополнительные потери в проводниках вследствие увеличения тока;
• снижается пропускная способность распределительной сети;
• отклоняется напряжение сети от номинала (падение напряжения из-за увеличения реактивной составляющей тока питающей сети).

Все сказанное выше является основной причиной того, что предприятия электроснабжения требуют от потребителей снижения доли реактивной мощности в сети. Решением данной проблемы является компенсация реактивной мощности – важное и необходимое условие экономичного и надежного функционирования системы электроснабжения предприятия. Эту функцию выполняют устройства компенсации реактивной мощности КРМ-0,4 (УКМ-58) — конденсаторные установки, основными элементами которых являются конденсаторы.

Правильная компенсация позволяет:

• снизить общие расходы на электроэнергию;
• уменьшить нагрузку элементов распределительной сети (подводящих линий, трансформаторов и распределительных устройств), тем самым продлевая их срок службы;
• снизить тепловые потери тока и расходы на электроэнергию;
• снизить влияние высших гармоник;
• подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз;
• добиться большей надежности и экономичности распределительных сетей.

Кроме того, в существующих сетях

• исключить генерацию реактивной энергии в сеть в часы минимальной нагрузки;
• снизить расходы на ремонт и обновление парка электрооборудования;
• увеличить пропускную способность системы электроснабжения потребителя, что позволит подключить дополнительные нагрузки без увеличения стоимости сетей;
• обеспечить получение информации о параметрах и состоянии сети.

А во вновь создаваемых сетях — уменьшить мощность подстанций и сечения кабельных линий, что снизит их стоимость.

Зачем компенсировать реактивную мощность?

Реактивная мощность и энергия ухудшают показатели работы энергосистемы, то есть загрузка реактивными токами генераторов электростанций увеличивает расход топлива; увеличиваются потери в подводящих сетях и приемниках; увеличивается падение напряжения в сетях.

Реактивный ток дополнительно нагружает линии электропередачи, что приводит к увеличению сечений проводов и кабелей и соответственно к увеличению капитальных затрат на внешние и внутриплощадочные сети.

Компенсация реактивной мощности, в настоящее время, является немаловажным фактором позволяющим решить вопрос энергосбережения практически на любом предприятии.

По оценкам отечественных и ведущих зарубежных специалистов, доля энергоресурсов, и в частности электроэнергии занимает величину порядка 30-40% в стоимости продукции. Это достаточно веский аргумент, чтобы руководителю со всей серьезностью подойти к анализу и аудиту энергопотребления и выработке методики компенсации реактивной мощности. Компенсация реактивной мощности – вот ключ к решению вопроса энергосбережения.

Основные потребители реактивной мощности:

• асинхронные электродвигатели, которые потребляют 40% всей мощности совместно с бытовыми и собственными нуждами;
• электрические печи 8%;
• преобразователи 10%;
• трансформаторы всех ступеней трансформации 35%;
• линии электропередач 7%.

В электрических машинах переменный магнитный поток связан с обмотками. Вследствие этого в обмотках при протекании переменного тока индуктируются реактивные э.д.с. обуславливающие сдвиг по фазе (fi) между напряжением и током. Этот сдвиг по фазе обычно увеличивается, а косинус фи уменьшается при малой нагрузке. Например, если косинус фи двигателей переменного тока при полной нагрузке составляет 0,75-0,80, то при малой нагрузке он уменьшится до 0,20-0,40.

Мало нагруженные трансформаторы также имеют низкий коэффициент мощности (косинус фи). Поэтому, применять компенсацию реактивной мощности, то результирующий косинус фи энергетической системы будет низок и ток нагрузки электрической, без компенсации реактивной мощности, будет увеличиваться при одной и той же потребляемой из сети активной мощности. Соответственно при компенсации реактивной мощности (применении автоматических конденсаторных установок КРМ) ток потребляемый из сети снижается, в зависимости от косинус фи на 30-50%, соответственно уменьшается нагрев проводящих проводов и старение изоляции.

Кроме этого, реактивная мощность наряду с активной мощностью учитывается поставщиком электроэнергии, а следовательно, подлежит оплате по действующим тарифам, поэтому составляет значительную часть счета за электроэнергию.

Наиболее действенным и эффективным способом снижения потребляемой из сети реактивной мощности является применение установок компенсации реактивной мощности (конденсаторных установок).

Использование конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности позволяет:

• разгрузить питающие линии электропередачи, трансформаторы и распределительные устройства;
• снизить расходы на оплату электроэнергии
• при использовании определенного типа установок снизить уровень высших гармоник;
• подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз;
• сделать распределительные сети более надежными и экономичными.

продольная и поперечная компенсация реактивной мощности

Для чего нужна компенсация реактивной мощности

Для чего нужна компенсация реактивной мощности

1. Реактивная мощность и энергия ухудшают показатели работы энергосистемы, то есть загрузка реактивными токами генераторов электростанций увеличивает расход топлива; увеличиваются потери в подводящих сетях и приемниках; увеличивается падение напряжения в сетях.

2. Реактивный ток дополнительно нагружает линии электропередачи, что приводит к увеличению сечений проводов и кабелей и соответственно к увеличению капитальных затрат на внешние и внутриплощадочные сети.

3. Компенсация реактивной мощности, в настоящее время, является немаловажным фактором позволяющим решить вопрос энергосбережения практически на любом предприятии.

По оценкам отечественных и ведущих зарубежных специалистов, доля энергоресурсов, и в частности электроэнергии занимает величину порядка 30-40% в стоимости продукции. Это достаточно веский аргумент, чтобы руководителю со всей серьезностью подойти к анализу и аудиту энергопотребления и выработке методики компенсации реактивной мощности. Компенсация реактивной мощности – вот ключ к решению вопроса энергосбережения.

Основные потребители реактивной мощности:

— Асинхронные электродвигатели, которые потребляют 40 % всей мощности совместно с бытовыми и собственными нуждами; электрические печи 8 %; преобразователи 10 %; трансформаторы всех ступеней трансформации 35 %; линии электропередач 7 %.

В электрических машинах переменный магнитный поток связан с обмотками. Вследствие этого в обмотках при протекании переменного тока индуктируются реактивные э.д.с. обуславливающие сдвиг по фазе (fi) между напряжением и током. Этот сдвиг по фазе обычно увеличивается, а косинус фи уменьшается при малой нагрузке. Например, если косинус фи двигателей переменного тока при полной нагрузке составляет 0,75-0,80, то при малой нагрузке он уменьшится до 0,20-0,40.

— Малонагруженные трансформаторы также имеют низкий коэффициент мощности (косинус фи). Поэтому, применять компенсацию реактивной мощности, то результирующий косинус фи энергетической системы будет низок и ток нагрузки электрической, без компенсации реактивной мощности, будет увеличиваться при одной и той же потребляемой из сети активной мощности. Соответственно при компенсации реактивной мощности (применении автоматических конденсаторных установок КРМ) ток потребляемый из сети снижается, в зависимости от косинус фи на 30-50%, соответственно уменьшается нагрев проводящих проводов и старение изоляции.

Кроме этого, реактивная мощность наряду с активной мощностью учитывается поставщиком электроэнергии, а следовательно, подлежит оплате по действующим тарифам, поэтому составляет значительную часть счета за электроэнергию.

Наиболее действенным и эффективным способом снижения потребляемой из сети реактивной мощности является применение установок компенсации реактивной мощности (конденсаторных установок).

 
Использование конденсаторных установок для компенсации реактивной мощности позволяет:

•  разгрузить питающие линии электропередачи, трансформаторы и распределительные устройства;
•  снизить расходы на оплату электроэнергии
•  при использовании определенного типа установок снизить уровень высших гармоник;
•  подавить сетевые помехи, снизить несимметрию фаз;
•  сделать распределительные сети более надежными и экономичными.

Средства компенсации реактивной мощности | Русэлт

В условиях экономического кризиса актуальной проблемой является рациональное использование электроэнергии. Производители предлагают специальное оборудование, которое служит средством для повышения параметров электроэнергии и уменьшает нагрузки на кабельные трассы.

Компенсация реактивной мощности продлевает функционирование электронного оборудования, снижает технические потери активной энергии на распределительных устройствах систем питания и уменьшает перепады напряжения в элементах электросети.

Дефицит реактивной мощности

При недостатке РМ на предприятии наблюдается перегрузка коммутационной аппаратуры и трансформаторов, потеря напряжения и перегрев кабеля. Чтобы решить эти проблемы, используют такое оборудование:

• батареи синхронных конденсаторов (БК) — ёмкостные устройства, которые состоят из ряда конденсаторов и дополнительного оборудования. Они бывают двух видов: БК низковольтные и высоковольтные. К преимуществам использования относят лёгкость монтажа, мобильность и небольшие собственные удельные потери мощности.
• синхронные компенсаторы — устройство большой мощности, предназначенное для потребления или выработки РМ, с номинальным входным напряжением около 6-10 кВ. Они работают без механической нагрузки и имеют положительный регулирующий эффект. Агрегат совмещает возможность конденсатора и реактора.
• синхронные электродвигатели. Используются для привода мощных агрегатов без возможности регулировки частоты вращения. Устройство несёт механические нагрузки.
• компенсационные преобразователи. Устройство генерирует дополнительное напряжение. Генерация компенсирующей мощности происходит за счёт того, что ток поступает раньше на следующую фазу.

Средства компенсации при избытке РМ

Если реактивная мощность превышена, то используют такое оборудование:

• шунтирующие реакторы. Они бывают управляемые и неуправляемые. Принцип неуправляемых ШР состоит в подключении к воздушным линиям и снижение перегрузки коммутационной аппаратуры при включенных линиях электропередач, управляемых — поддержка напряжения без использования высоковольтных выключателей и повышения предела статической устойчивости.
• синхронные компенсаторы. Это машина, которая работает при меняющемся токе возбуждения и поддерживает оптимальный уровень напряжения сети. Они устанавливаются на крупных промышленных предприятиях.

Компенсация реактивной мощности обеспечивает качество электроэнергии, необходимый запас устойчивости в узле электрической сети.

Зачем нужна компенсация реактивной мощности?

Компенсация реактивной мощности на предприятии позволяет существенно сократить расход электроэнергии, снизить нагрузку на кабельные сети и трансформаторы, продлив тем самым их ресурс.

Где необходимы конденсаторные установки?

Как известно Основные потребители электроэнергии на промышленных предприятиях являются такие индуктивные приемники, как асинхронные электродвигатели, трансформаторы, индукционные установки и т. д. Работа этих приемников связана с потреблением реактивной энергии для создания электромагнитных полей.

Реактивная энергия («паразитная» энергия) не производит полезной работы, а, циркулируя между приемником и источником тока, приводит к дополнительной загрузке линий электропередачи и генераторов и, следовательно, снижает коэффициент мощности сети.

Наличие реактивной мощности является неблагоприятным фактором для сети в целом
В результате этого:

• Возникают дополнительные потери в проводниках вследствие увеличения тока
• Снижается пропускная способность распределительной сети
• Отклоняется напряжение сети от номинала (падение напряжения из-за увеличения реактивной составляющей тока питающей сети).

Показателем потребления реактивной мощности является коэффициент мощности (КМ), численно равный косинус угла (ɸ) между током и напряжением. КМ потребителя определяется как отношение потребляемой активной мощности к полной, действительно взятой из сети, т.е.: COS(ɸ)=Р/S. Этим коэффициентом принято характеризовать уровень реактивной мощности двигателей, генераторов и сети предприятия в целом. Чем ближе значение COS(ɸ) к единице, тем меньше доля взятой из сети реактивной мощности.

Таким образом, применение Конденсаторных установок остро необходимо на предприятиях, использующих:

1. Асинхронные двигатели (cos(ɸ) ~0.7)
2. Асинхронные двигатели, при неполной загрузке (cos(ɸ) ~0.5)
3. Выпрямительные электролизные установки (cos(ɸ) ~0.6)
4. Электродуговые печи(cos(ɸ) ~0.6)
5. Индукционные печи(cos(ɸ) ~0,2-0.6)
6. Водяные насосы(cos(ɸ) ~0.8)
7. Компрессоры(cos(ɸ) ~0.7)
8. Машины, станки(cos(ɸ) ~0.5)
9. Сварочные трансформаторы(cos(ɸ) ~0. 4)
10. Лампы дневного света(cos(ɸ) ~0,5-0.6)

Для повышения коэффициента мощности применяют силовые конденсаторы и конденсаторные установки, являющиеся наиболее выгодными источниками получения реактивной мощности.

Плюсы от внедрения Установок компенсации реактивной мощности:

1. Снижение потребления электроэнергии (от 10-20%, а при cos φ (0,5 и менее) потребность в электроэнергии может сократиться более чем на 30%)и как следствие уменьшение платежей (за счет «исключения» реактивной энергии из сети)
2. Уменьшение нагрузки (до 30%) элементов распределительной сети (подводящих линий, трансформаторов и распределительных устройств), тем самым продлевается их срок службы
3. Увеличение пропускной способности системы электроснабжения потребителя (от 30-40%), что позволит подключить дополнительные мощности без увеличения стоимости сетей.

Увеличение КМ решается подключением к сети конденсаторных батарей, производящих реактивную энергию в количестве, достаточном для компенсации реактивной мощности, возникающей в нагрузке.

Способы компенсации

Наиболее выгодный способ компенсации определяется конкретными условиями данного предприятия, и его выбор производится на основании технико-экономических расчетов и рекомендаций наших специалистов. Как правило, компенсация должна производиться в той же сети (на том же напряжении), к которой подключен потребитель, что обеспечивает минимальные потери.

Какие решения мы предлагаем

Наша Компания предлагает полный спектр услуг:

1. Проведение выездных замеров параметров качества электроэнергии.
2. Подготовка проекта, подбор необходимого оборудования с экономическим обоснованием его внедрения (с конкретными сроками окупаемости установок и денежной экономии).
3. Изготовления оборудования, как серийного исполнения, так и нестандартного (учитывающую специфику конкретного предприятия).
4. Проведение шеф монтажных работ, а также гарантийное и после гарантийное обслуживание.
   Мы можем предложить как типовые решения, так и спроектировать, изготовить и внедрить на предприятии Заказчика уникальную систему компенсации реактивной мощности, учитывающую специфику конкретного предприятия.

В зависимости от потребности Заказчика установки могут изготавливаться как для внутренней, так и для уличной установки. Кроме этого возможен монтаж установок внутри утепленного блок-контейнера.

Для предприятий с резкопеременной нагрузкой (предприятия с большим количеством подъемно-транспортного оборудования, мощного сварочного оборудования и т.д.) мы предлагаем тиристорные конденсаторные установки, которые обеспечивают переключение ступеней конденсаторов с задержкой не более 20 мс.

Компенсация реактивной мощности ёмкостного характера

Capacitive reactive power compensation.

Компенсация реактивной мощности активными фильтрами.

Реактивная мощность ёмкостного характера образуется при подключении конденсаторов, протяжённых кабельных линий, при работе перевозбуждённых синхронных машин и др.

Реактивной мощности ёмкостного характера соответствует реактивный ток, который геометрически складывается с активной составляющей тока и повышает полный ток в электроустановке. Дополнительный ток вызывает дополнительные потери, загружает источники и линии электропередачи и др.

Реактивная мощность ёмкостного характера может представлять большую опасность в системах автономного электроснабжения. Это связано с тем, что генератор автономного источника способен обеспечивать вполне определенную ёмкостную нагрузку. Обычно это 12–15 % от величины полной мощности. Превышение этого предела вызывает срабатывание защиты и отключение генератора.

Реактивная мощность ёмкостного характера на присоединениях вдольтрассовых кабельных линий трубопровода перекачки углеводородов.

Для страховки от подобных ситуаций на электростанции приходится запускать дополнительные источники (дизель-генераторы, ГПА и др.). Это приводит к перерасходу топлива, расходных материалов, ресурса первичных двигателей и др.

Другой пример генерации реактивной мощности ёмкостного характера – работа пассивных фильтров ЭМС (Tuned filters).

При работе преобразователей частоты на долевых нагрузках конденсаторы пассивных фильтров ЭМС генерируют в сеть значительную реактивную мощность ёмкостного характера.

Активный фильтр решает задачи компенсации реактивной мощности ёмкостного и индуктивного характера сходным образом.

При работе в режиме динамической компенсации реактивной мощности требуется указать величину «целевого» коэффициента мощности. Высокое быстродействие активного фильтра позволяет устранить влияние источника реактивной мощности ёмкостного характера на коэффициент мощности всей электроустановки. В момент подачи питающего напряжения на конденсаторную батарею/кабельную линию/другой источник ёмкостной реактивной мощности активный фильтр мгновенно начинает генерировать реактивную мощность индуктивного характера для обеспечения постоянства коэффициента мощности в сети.

Предложения Инженерного центра «АРТ».

Полный комплекс работ по созданию систем динамической компенсации реактивной мощности до 9000 квар на базе активных фильтров.

Отправить запрос.

Кто потребляет реактивную мощность? Потребители, расчет, методика

Потребители реактивной мощности

Асинхронные электродвигатели и трансформаторы

Асинхронные электродвигатели и трансформаторы потребляют 60…80 % реактивной энергии в промышленных электросетях. Рассмотрим потребление ими реактивной мощности, основываясь на схемах замещения АД и Тр. Эти схемы идентичны, отличаются только ветвью, имитирующей нагрузку.

Значения сопротивлений ротора АД аналогично вторичной обмотки трансформатора, приводятся с учетом коэффициентов трансформации к параметрам цепей статора АД (первичной обмотки Тр), г0 и х0 — сопротивления ветви намагничивания.

В обоих случаях реактивная составляющая тока нагрузки равна:

Реактивная мощность холостого хода не зависит от нагрузки, а реактивная мощность короткого замыкания зависит от квадратакоэффициента загрузки: в АД — по активной мощности, в Тр — по полной мощности.

При номинальной нагрузке АД значения обеих составляющихреактивной мощности АД примерно равны.

В паспортах АД приводятся значения коэффициента мощности при номинальной нагрузке, что позволяет легко определить Q0 и ЩЩ при любом значении ку В АД значение Q0 составляет около 50 % от номинальной мощности. Этим значением можно пользоваться при приблизительных расчетах.

Значения Q0 составляет 2… 5 % от номинальной мощности Тр. Это объясняется отсутствием воздушного зазора в магнитопроводе Тр, благодаря чему для создания основного магнитного потока требуются меньшие значения намагничавающего тока iор и реактивной мощности.

Несмотря на это суммарное потребление реактивной мощности трансформаторами соизмеримо с потреблением АД, поскольку суммарная номинальная мощность Тр, как правило, во много раз больше, чем АД.

Для уменьшения потребления реактивной мощности:

1. АД выбирают двигатели с небольшим запасом по активной мощности;
2. выполняют переключения статорных обмоток с треугольника на звезду при их загрузке ниже 40… 50 %;
3. исключается режим холостого хода путем установки соответствующих ограничителей;
4. заменяют асинхронные двигатели синхронными той же мощности, если это возможно по техникоэкономическим условиям.

Для уменьшения потерь реактивной мощности в Тр рекомендуется отключение в резерв Тр, загруженных менее 40 % от номинальной мощности, а также перевод нагрузки на другой трансформатор либо замена на менее мощный Тр.

Дуговые сталеплавильные печи

Дуговые сталеплавильные печи относятся к числу крупных потребителей реактивной мощности. В значительной мере это объясняется необходимостью обеспечения непрерывности горения электрической дуги, что возможно только при наличии индуктивности в цепи ДСП. Достаточный для непрерывного горения дуги угол сдвига по фазе между первыми гармониками тока и напряжения определяется выражением

где Ud — минимальное необходимое напряжение для горения дуги; Um — амплитудное значение напряжения источника питания.

Наличие автоматических регуляторов, позволяющих воздействовать на уровни Ud и Um, позволяет осуществлять работу ДСП с углами ф < 32,5е. Таким образом, минимально возможные соотношения между реактивной и активной мощностями, потребляемыми ДСП без применения регуляторов, позволяющих изменить соотношение Ud и Um, составляет:

На практике в большинстве случаев Qn > 0,637 что объясняется наличием значительных индуктивностей в цепи ДСП. ДСП относятся к резкопеременным несимметричным нагрузкам.

Оценивать значения реактивной мощности, потребляемой ДСП, на основании чисто теоретических предпосылок очень затруднительно изза влияния конструктивных параметров ДСП, материала электродов, состава скрапа, несимметрии и несинусоидальности режима и ряда других параметров. Поэтому на практике используются усредненные данные, полученные в результате многочисленных измерений на действующих ДСП.

Средние значения tgсp за весь период плавки для печей различной емкости составляют:

1. Тип печи tgcp
2. ДСП12 и ДСП25 — 0,65
3. ДСП100 — 0,90
4. ДСП200 — 0,97

Для печей ДСП100 и ДСП200 приведенные значения tg<p могут использоваться также при оценке 30 минутного максимума реактивной нагрузки. Для ДСП меньшей емкости значение tgq>pсоответствующее 30 минутному максимуму, принимается равным приведенному выше с коэффициентом 0,47.

Максимальное значение реактивной мощности имеет место при так называемом эксплуатационном коротком замыкании:

где Sn. т. — номинальная мощность печного трансформатора; kэкз — кратность эксплуатационного короткого замыкания, соответствующего режиму соприкосновения электродов с плавящимся металлом (среднее значение кэ к 3 для печей ДСП12…ДСП25 — 3,2…3,5; для ДСП100…ДСП200 1,5…2,3).

Вентильные преобразователи

В настоящее время более 50 % электроэнергии, поставляемой промышленными предприятиями, преобразуется с помощью выпрямителей и инверторов; эти устройства называются вентильными преобразователями (ВП).

Они являются крупными потребителями реактивной мощности.

На основе ВП строятся современные регулируемые источники реактивной мощности.

Угол сдвига фаз между первыми гармониками напряжения и тока определяется по формуле

Индукционные печи предназначены для расплавления металлов индуцированными токами, для чего необходимо создание сильных магнитных полей.

Для этой цели необходима значительная реактивая мощность, поэтому коэффициент мощности индукционных (печей очень низкий (от 0,1 до 0,6), в связи с чем в комплект индукционной печи входят регулируемые батареи конденсаторов. Установи дуговой и контактной электросварки являются однофазными резко переменными нагрузками с cos от 0,2 до 0,6.

Установки компенсации реактивной мощности (УКРМ)

Реактивная мощность — часть полной мощности, затрачиваемая на электромагнитные процессы в нагрузке имеющей емкостную и индуктивную составляющие. Не выполняет полезной работы, вызывает дополнительный нагрев проводников и требует применения источника энергии повышенной мощности. Компенсация реактивной мощности, в настоящее время, является немаловажным фактором позволяющим решить вопрос энергосбережения и снижения нагрузок на электросеть. По оценкам отечественных и ведущих зарубежных специалистов, доля энергоресурсов, и в частности электроэнергии занимает значительную величину в себестоимости продукции. Это достаточно веский аргумент, чтобы со всей серьезностью подойти к анализу и аудиту энергопотребления предприятия, выработке методики и поиску средств для компенсации реактивной мощности.

Применение установок компенсации реактивной мощности

Применение конденсаторных установок компенсации реактивной мощности позволяет не только снизить расходы на оплату электроэнергии, но и предоставляет возможности для решения целого ряда сопутствующих вопросов, которые могут возникать на производстве в ходе реализации программы, направленной на обеспечение энергосбережения.

Используя конденсаторные установки, значительно снижается установленная мощность силовых трансформаторов, обеспечивается электропитание нагрузки по линиям кабеля, которые имеют меньшее сечение, в результате чего при уменьшении значения тока происходит и уменьшение потерь в кабельных линиях. Подключение дополнительной активной нагрузки, предотвращение разнообразных немалых потерь напряжения, которое происходит в линиях питания, максимальное использование автономных дизельных генераторов – все это возможно при установке автоматической конденсаторной установки.

Преимущества использования конденсаторных установок

• снижение расходов на электроэнергию
• уменьшение тепловых потерь
• снижение загрузки трансформаторов, линий электропередач, распределительных устройств
• снижение влияния высших гармоник
• повышение электромагнитной совместимости, снижение ассиметрии фаз
• снижение расходов на проведение ремонта и обновление электрооборудования уже существующих сетей
• возможность подключения дополнительных нагрузок

Наша компания готова произвести расчет требуемой компенсации и изготовить установки компенсации реактивной мощности до 750 кВАр на напряжение 0,4 кВ регулируемого и нерегулируемого типа, навесного и напольного исполнения, в случае необходимости встроенные в РУНН.

В качестве комплектующих мы используем

• контроллеры ABB, EPCOS, LOVATO
• защитное и пускорегулирующее оборудование ABB, EPCOS, Schneider Electric, APATOR
• конденсаторы ABB, EPCOS и др. производителей по согласованию с заказчиком
• отечественные или импортные корпуса навесного или напольного исполнения

Все выпускаемые изделия имеют сертификаты РСТ, гарантию 2 года, обеспечиваются полным комплектом документации необходимой для сдачи в эксплуатацию.

Необходимость компенсации реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности

За исключением очень немногих особых ситуаций, электрическая энергия генерируется, передается, распределяется и используется как переменный ток (AC). Однако переменного тока имеет несколько явных недостатков. Одна из них — необходимость в реактивной мощности, которая должна подаваться вместе с активной мощностью. Реактивная мощность может быть опережающей или запаздывающей. В то время как активная мощность вносит вклад в потребляемую или передаваемую энергию, реактивная мощность не влияет на энергию.Реактивная мощность является неотъемлемой частью «общей мощности».

Реактивная мощность либо генерируется, либо потребляется почти в каждом компоненте системы, генерации, передаче и распределении и, в конечном итоге, нагрузками. Импеданс ветви цепи в системе переменного тока состоит из двух компонентов: сопротивления и реактивного сопротивления.

Реактивное сопротивление может быть индуктивным или емкостным, что способствует увеличению реактивной мощности в цепи. Большинство нагрузок являются индуктивными, и на них должна подаваться отстающая реактивная мощность.Эту реактивную мощность экономично подавать ближе к нагрузке в распределительной системе.

Компенсация реактивной мощности в энергосистемах может быть параллельной или последовательной.

Шунтирующая компенсация реактивной мощности

Поскольку большинство нагрузок являются индуктивными и потребляют отстающую реактивную мощность, требуемая компенсация обычно обеспечивается опережающей реактивной мощностью. Шунтирующая компенсация реактивной мощности может применяться либо на уровне нагрузки, либо на уровне подстанции, либо на уровне передачи.

Это может быть емкостная (опережающая) или индуктивная (запаздывающая) реактивная мощность, хотя в большинстве случаев компенсация емкостная. Наиболее распространенной формой опережающей компенсации реактивной мощности является подключение к линии шунтирующих конденсаторов.

Шунтирующие конденсаторы

Шунтирующие конденсаторы используются на уровне подстанции по следующим причинам:

Регулировка напряжения

Основная причина, по которой шунтирующие конденсаторы устанавливаются на подстанциях, заключается в том, чтобы контролировать напряжение в пределах требуемых уровней.Нагрузка меняется в течение дня, с очень низкой нагрузкой с полуночи до раннего утра, а пиковые значения приходятся на вечер с 16:00 до 19:00. Форма кривой нагрузки также меняется от буднего дня к выходному, при этом нагрузка на выходных обычно невысока.

При изменении нагрузки напряжение на шине подстанции и на шине нагрузки меняется. Поскольку коэффициент мощности нагрузки всегда отстает, конденсаторная батарея с параллельным подключением на подстанции может повышать напряжение при высокой нагрузке. Батареи шунтирующих конденсаторов могут быть постоянно подключены к шине (батарея фиксированных конденсаторов) или могут переключаться по мере необходимости.Переключение может быть основано на времени, если изменение нагрузки предсказуемо, или может основываться на напряжении, коэффициенте мощности или токе в сети.

Снижение потерь мощности

Компенсация коэффициента мощности отстающего от нагрузки с помощью подключенной к шине шунтирующей конденсаторной батареи улучшает коэффициент мощности и снижает ток, протекающий через линии передачи, трансформаторы, генераторы и т. Д. оборудование.

Повышенное использование оборудования

Шунтовая компенсация с помощью конденсаторных батарей снижает нагрузку в кВА на линии, трансформаторы и генераторы, что означает, что с компенсацией они могут использоваться для передачи большей мощности без перегрузки оборудования. Компенсация реактивной мощности в энергосистеме бывает двух типов — шунтирующая и последовательная. Компенсацию шунта можно установить рядом с нагрузкой, на распределительной подстанции, вдоль распределительного фидера или на передающей подстанции.

У каждого приложения разные цели.

Шунтовая компенсация реактивной мощности может быть индуктивной или емкостной. На уровне нагрузки, на распределительной подстанции и вдоль распределительного фидера компенсация обычно емкостная. На передающей подстанции устанавливаются как индуктивная, так и емкостная компенсация реактивной мощности.

ИСТОЧНИК: Производство, передача и распределение электроэнергии Леонардом Л. Григсби

Компенсация реактивной мощности — Etigroup

Коррекция коэффициента мощности — одно из лучших вложений для снижения затрат на электроэнергию с быстрой окупаемостью. Во многих случаях работа по проектированию и определению размеров осложнялась тем фактом, что во внутренней низковольтной установке компании, а также в сетях среднего напряжения, которые ее питают, увеличилась доля сетевых гармоник. все больше за последние несколько лет.
Силовые преобразователи, приводы с электронным управлением, статические преобразователи частоты, телевизоры и компьютеры подают гармонические токи в сеть питания. Эти гармоники могут усиливаться импедансом сети и установленными конденсаторами. Отсутствие гармоник также сводит к минимуму помехи для других устройств, питающихся от того же источника.
Низковольтная продукция для лучшего качества электроэнергии и повышения эффективности сети.

Оборудование компенсации мощности ETI Prostik (корпуса) помогает клиентам повысить производительность за счет экономии энергии и лучшего качества электроэнергии. Благодаря нашим продуктам и решениям клиенты экономят деньги и снижают воздействие своей деятельности на окружающую среду.

Мы предлагаем широкий ассортимент оборудования для компенсации мощности для низких уровней напряжения. Мы анализируем ваши потребности и разрабатываем правильные решения для оптимальной эффективности и экономии.

Ключевые преимущества:

• „„ Уменьшение гармоник
• „„ Компактные решения
• „„ Снижение потерь
• „„ Повышенное качество электроэнергии
• „„ Экономия денег

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности составляет способ описания того, насколько эффективно потребляется электроэнергия.

Коррекция коэффициента мощности формирует входной ток автономных источников питания, чтобы максимизировать реальную мощность, доступную от сети. В идеале электрический прибор должен иметь нагрузку, имитирующую чистый резистор, и в этом случае реактивная мощность, потребляемая устройством, равна нулю. Этому сценарию присуще отсутствие гармоник входного тока — ток является точной копией входного напряжения (обычно синусоидальной волны) и точно совпадает с ним по фазе. В этом случае ток, потребляемый от сети, является минимальным для реальной мощности, необходимой для выполнения необходимой работы, и это сводит к минимуму потери и затраты, связанные не только с распределением мощности, но также с выработкой энергии и капитальное оборудование, задействованное в процессе.

Коррекция коэффициента мощности просто определяется как отношение реальной мощности к полной мощности, или:

PF = активная мощность (выраженная в ваттах) / кажущаяся мощность (выраженная в ВА),

где активная мощность является средней, в течение цикла мгновенного произведения тока и напряжения, а полная мощность — это произведение действующего значения тока на действующее значение напряжения. Если и ток, и напряжение синусоидальны и синфазны, коэффициент мощности равен 1,0. Если оба имеют синусоидальную форму, но не совпадают по фазе, коэффициент мощности равен косинусу фазового угла.На начальных курсах по электричеству это иногда преподается как определение коэффициента мощности, но применяется только в особых случаях, когда и ток, и напряжение являются чистыми синусоидальными волнами. Это происходит, когда нагрузка состоит из резистивных, емкостных и индуктивных элементов, и все они линейны (инвариантны по току и напряжению).

Для дополнительной информации обращайтесь :

(PDF) Влияние компенсации реактивной мощности на профиль напряжения

Влияние компенсации реактивной мощности на профиль напряжения

Сиддалинга.С. Нучхи1, Рагхавендра. Б. Сали2, д-р Шекхапа Г. Анкалики3

1, 2 П.Г. Ученый, кафедра электротехники и электроники, S.D.M. Инженерный колледж и

технологии, Дхарвад. Карнатака -580002

3 Профессор кафедры электротехники и электроники, SDM, колледж

инженерии, Дхарвад. Karnataka — 58002

Краткое содержание —

Управление реактивной мощностью играет важную роль в профиле напряжения систем передачи энергии

.Адекватный контроль реактивной мощности

решает проблемы качества электроэнергии, такие как постоянный профиль напряжения

, техническое обслуживание на всех уровнях передачи энергии,

улучшение коэффициента мощности, эффективность передачи

и стабильность системы. Методы компенсации последовательных и шунтирующих конденсаторов

используются для изменения естественных электрических характеристик системы

электрической энергии

. Обеспечение компенсации реактивного шунта с помощью конденсаторов

, подключенных параллельно, и реакторов в оптимальном месте

— это хорошо зарекомендовавший себя метод для получения лучшего профиля напряжения

в энергосистеме.Эта статья представляет

сравнение анализа производительности с производительностью

последовательных и шунтирующих конденсаторов для улучшения профиля напряжения

. Чтобы продемонстрировать сравнение, рассматривается пример

5-шинной системы. Анализ характеристик

изменения напряжения и реактивной мощности

с последовательной и шунтовой компенсацией на

на стороне нагрузки и на стороне генератора выполняется с помощью программного пакета

Power World Simulator (версия

16GSO).Результат этой работы помогает в проектировании и оперативном планировании реактивной мощности

для напряжения

и управлении реактивной мощностью.

Ключевые слова: реактивная мощность, профиль напряжения, компенсация серии

, компенсация шунта, оптимальное расположение

конденсаторов.

1. Введение

Управление реактивной мощностью стало наиболее сложной задачей

при эксплуатации энергосистем и

управлении.Некоторые характеристики систем питания

и их нагрузки могут ухудшить качество питания

. Ухудшение может быть исправлено компенсацией

, то есть подачей или поглощением

соответствующей переменной величины реактивной мощности.

Тем не менее, большинство систем передачи высокого напряжения

работают ниже своего теплового номинала из-за таких ограничений

, как пределы стабильности, при переменном токе

напряжение энергосистемы контролируется путем управления производством и потреблением реактивной мощности

[ 4].Реактор

или конденсатор накапливает реактивную мощность

, генерируемую источником переменного тока в течение четверти цикла

, и возвращает ту же мощность источнику в следующей четверти цикла

. Другими словами, реактивная мощность

колеблется между источником и реактором или конденсатором

с частотой, равной удвоенному номинальному значению.

Однако по своей природе большинство нагрузок являются индуктивными.

нагрузки, поглощающие реактивную мощность и приводящие к низкому коэффициенту мощности

[3].Таким образом, компенсация этих проблем

может быть обеспечена путем подключения к линиям конденсаторов

различных номиналов. Однако,

, напряжение на приемном конце на передающем

может изменяться в диапазоне ± 5%, что дополнительно ограничивает передачу реактивной мощности. Компенсация нагрузки

— это управление реактивной мощностью

для улучшения качества питания в системах переменного тока

[5].Напряжение можно регулировать, обеспечивая

запаса управления реактивной мощностью для модуляции потребности

источника питания посредством следующих компенсаций, как указано ниже

:

1. Шунтовая компенсация.

2. Последовательная компенсация.

3. Динамический компенсатор.

Любое устройство, подключенное последовательно или параллельно к нагрузке

и способное обеспечивать реактивную мощность

2627

Международный журнал инженерных исследований и технологий (IJERT)

ISSN: 2278-0181

www.ijert.org

Том. 2 Выпуск 6, июнь — 2013

IJERTV2IS60938

Однофазное управление компенсацией реактивной мощности для STATCOM с помощью неизвестной оценки динамики системы

В этой статье разработан однофазный контроль компенсации реактивной мощности для статического компенсатора (STATCOM). Основная новизна заключается в том, что компенсация реактивной мощности STATCOM переформулирована как эквивалентное отслеживающее управление для реактивного тока, а также исследуется новая неизвестная оценка динамики системы (USDE) для решения проблемы неизвестной динамики системы.Фаза моделирования, основанная на базовой структуре однофазного STATCOM и принципе STATCOM, сначала выполняется для описания его поведения. Для решения проблемы неизвестной динамики и внешних возмущений затем разрабатывается новый USDE, так что неопределенности моделирования и внешние возмущения могут быть учтены без использования аппроксиматора функций, что устраняет требовательные вычислительные затраты и утомительную настройку параметров в других схемах управления. Наконец, на основе предложенного оценщика мы проектируем составное управление с пропорционально-интегральным (ПИ) контроллером обратной связи и предлагаемым оценщиком для достижения точного отслеживания тока.Также дан анализ сходимости как ошибки оценки, так и ошибки управления. Представлены результаты моделирования с использованием реалистичного симулятора, чтобы показать эффективность предложенной стратегии.

1. Введение

Чтобы улучшить качество электроэнергии в энергосистемах, необходимо обеспечить потребителей электроэнергией, не загрязняющей окружающую среду, и сделать напряжение стабильным. Однако на стабильность напряжения обычно влияют многие факторы, например, линии генерации, передачи и распределения, а также нелинейные компоненты в электрических сетях, все из которых вызывают колебания напряжения в сети [1–3].Кроме того, низковольтные однофазные индуктивные нагрузки широко используются в современных энергосистемах, таких как зарядные станции электромобилей, электровозы и т. Д., Что, в свою очередь, увеличивает потери реактивной мощности в энергосистемах [4 ]. Поэтому важно изучить однофазную динамическую компенсацию реактивной мощности для повышения устойчивости энергосистем [5].

Реактивный статический компенсатор (STATCOM), шунтирующий конденсатор, синхронный конденсатор и реактор насыщения (SR) широко используются в устройствах компенсации реактивной мощности.По сравнению с традиционными устройствами компенсации, STATCOM имеет преимущества широкого рабочего диапазона, быстрой скорости отклика, небольшой емкости элементов накопления энергии и гибкости управления, а также может компенсировать реактивную мощность в двух направлениях [6]. Таким образом, она превратилась в современную технологию компенсации реактивной мощности, которая вызывает большой исследовательский интерес. STATCOM обычно подключается параллельно с энергосистемой 10 кВ, так что многоуровневая технология становится ключевой схемой этих типов устройств, применяемых в высоковольтной энергосистеме [7].В многоуровневой технологии [8] цепная топология стала основной структурой из-за ее высокой степени модульности, высокой эквивалентной частоты переключения, работы с резервированием и других преимуществ [9–13]. Баланс напряжения на стороне постоянного тока (DC) является предпосылкой безопасной и надежной работы цепи STATCOM. В противном случае перенапряжение шины постоянного тока, вызванное дисбалансом, приведет к повреждению конденсатора, возгоранию биполярного транзистора с изолированным затвором и другим серьезным неисправностям, которые приведут к отключению устройства и серьезно повлияют на безопасность и стабильность параллельная сетка.Поэтому многие исследователи [14–17] предложили стратегии управления балансом напряжения на стороне постоянного тока для STATCOM с цепной структурой, инвертором, подключенным к фотоэлектрической сети, силовым электронным трансформатором и другими устройствами.

Фактически, существующие методы управления для STATCOM включают косвенное управление током [18], управление постоянным током [19], управление переменной структурой скользящей пленки [20] и управление биениями [21], которые используют полностью известную динамику системы (т. Е. , нелинейная или линейная динамика). Однако, когда мы рассматриваем системы с неизвестной динамикой, нелинейностями, ошибками моделирования или возмущениями, которые обычны в энергосистемах, нелегко спроектировать контроллер для достижения удовлетворительной производительности.Недавно была предложена U-модель для решения нелинейной системной динамики [22–25], которая была первоначально разработана Чжу и Го [26]. Однако в этой структуре снова требуется точная модель системы. В литературе требования к динамике системы могут быть ослаблены с точки зрения некоторых методов оценки и подавления возмущений, например, наблюдателей с высоким коэффициентом усиления [27, 28] и наблюдателей скользящего режима [29, 30]. Другой эффективный метод работы с неизвестной динамикой системы — это наблюдатель возмущений (DOB), о котором первоначально сообщалось в [31].Однако ранее разработанный DOB в основном подходит только для линейных систем. В последующих исследованиях были разработаны различные усовершенствованные ДОБ, такие как наблюдатель нелинейных возмущений (NDO) [32], наблюдатель расширенного состояния (ESO) [33] и наблюдатель неизвестного входа (UIO) [34]. Однако вышеупомянутые наблюдатели требуют разработки наблюдателя и требуют настройки множества параметров, что может оказаться непростой задачей для практиков. В этом отношении стоит продолжить исследование нового блока оценки с меньшим количеством параметров настройки и гарантированной сходимостью для решения неизвестных системных нелинейностей для систем управления STATCOM.

На основании вышеизложенного в данной статье будет разработан новый метод компенсации реактивной мощности для STATCOM с полностью неизвестной нелинейной динамикой и внешними возмущениями. Компенсация реактивной мощности STATCOM переформулирована как эквивалентное отслеживающее управление для требуемого реактивного тока. Затем мы строим модель однофазного СТАТКОМа на основе его физической структуры и принципа СТАТКОМА. Более того, новый конструктивный неизвестный системный динамический оценщик (USDE) разработан для устранения неизвестных возмущений и неопределенностей модели, так что аппроксиматор функции не нужен, а требующиеся вычислительные затраты и утомительная настройка параметров устраняются.Наконец, пропорционально-интегральный (PI) контроллер объединяется с предложенным устройством оценки в качестве упреждающей компенсации для достижения удовлетворительной реакции управления отслеживанием, так что может быть достигнута улучшенная производительность работы. Также приводится анализ сходимости как ошибки оценки, так и ошибки управления, который также подтверждается с точки зрения моделирования на основе реалистичного объекта STATCOM.

Основные вклады в этот документ включают следующее: (1) Компенсация реактивной мощности STATCOM переформулирована как эквивалентное отслеживающее управление для требуемого реактивного тока.Это позволяет разрабатывать передовые стратегии управления для достижения улучшенных характеристик управления. (2) Новый USDE разработан для решения неизвестной динамики системы, неопределенностей моделирования и внешних возмущений, когда аппроксиматор функции не требуется, и, следовательно, требующие больших вычислительных затрат и исправлена ​​настройка сложных параметров. В отличие от обычного DOB и других наблюдателей, этот USDE имеет только один параметр настройки (усиление фильтра), и, таким образом, его легко реализовать.

Эта статья организована следующим образом: В разделе 2, на основе структуры однофазного СТАТКОМа и принципа СТАТКОМ, мы строим модель для описания поведения однофазного СТАТКОМа. В разделе 3 представлены предлагаемый USDE, конструкция составного контроллера и анализ устойчивости. Результаты моделирования приведены в разделе 4, а некоторые выводы сделаны в разделе 5.

2. Предварительные сведения и постановка задачи

2.1. Структура однофазного STATCOM

Основную структуру схемы STATCOM можно разделить на два типа (т.е.е., мостовая схема напряжения и мостовая схема тока). В этой статье СТАТКОМ однофазной мостовой схемы напряжения рассматривается как объект исследования для завершения компенсации реактивной мощности, поскольку он использовался во многих приложениях энергосистем. На рисунке 1 показана базовая структура однофазного STATCOM [7], которая в основном включает следующие три части.

2.1.1. Преобразователь источника напряжения (VSC)

В преобразователе источника напряжения выход переменного тока подключен к электросети, которая также состоит из двух пар для параллельных плеч моста, где каждая пара плеч моста соединена с двумя изолированными Биполярные транзисторы с затвором (IGBT) подключаются последовательно, и каждый IGBT соединен с одним диодом быстрого восстановления в обратной параллели.Основное назначение VSC — производить переменное напряжение из постоянного. Поэтому его обычно называют преобразователем постоянного тока в переменный.

2.1.2. Конденсатор

Конденсатор постоянного тока (DC) используется для хранения энергии и обеспечения напряжения для VSC.

2.1.3. Реактор связи

Помимо фильтрации возможных высших гармоник в выходном напряжении инвертора, реактор можно использовать для подключения источника напряжения между стороной преобразователя и стороной сети.

2.2. Принцип работы STATCOM

Согласно динамике реактора, самокоммутирующаяся мостовая схема связана с электросетью. Следовательно, схема может генерировать или поглощать ток, правильно регулируя фазу или амплитуду выходного напряжения на стороне переменного тока мостовой схемы или напрямую регулируя ток на стороне переменного тока мостовой схемы, чтобы реализовать динамическую реактивную мощность. компенсация [9–13]. Более того, принцип работы СТАТКОМа может быть представлен эквивалентной схемой, приведенной на рисунке 2.

На рисунке 2 это напряжение электросети и выходное переменное напряжение STATCOM. Напряжение реактора — это разница между и, а также ток, потребляемый STATCOM из электросети. Следует отметить, что, и — векторы, и, соответственно.

Как показано на рисунке 3, когда больше чем, ток опережает напряжение электросети, и STATCOM обеспечивает реактивную мощность для системы. Когда меньше, ток отстает от напряжения электросети, и STATCOM поглощает реактивную мощность из системы.

2.3. Моделирование однофазного STATCOM

Из рисунка 2 мы можем получить уравнение напряжения тока как

Затем система быстро определяет реактивный ток. Посредством соответствующего управления выход STATCOM соответствует току компенсации реактивной мощности. Чтобы определить реактивный ток в нагрузке, теория мгновенной реактивной мощности [35] используется для преобразования однофазной системы в трехфазную.

Принимая as, задерживая и меняя его, мы получаем ток нагрузки c-фазы.Используя сумму трехфазного тока как 0, мы можем получить ток нагрузки b-фазы как

Эквивалентное преобразование d — q используется для трехфазного тока. Без ограничения общности будем считать, что ось d совпадает с вектором напряжения сети. Мы можем получить следующее уравнение: где и — активная и реактивная составляющие трехфазного тока, — матрица преобразования:

После получения реактивного тока нагрузки мы можем принять его в качестве эталонного значения STATCOM для компенсации реактивный ток.Кроме того, модель (1) может быть переписана следующим образом: где и — коэффициент усиления управления и сосредоточенные возмущения. Кроме того, это управляющий сигнал в (5). Отмечено, что это включает в себя динамику системы, возникающую из-за неизбежных нарушений и колебаний нагрузки в энергосистемах. Без ограничения общности мы предполагаем, что производная от ограничена, т. Е. Верна для константы. Следовательно, цель состоит в том, чтобы разработать надлежащий элемент управления, чтобы ток мог отслеживать опорный сигнал.

Замечание 1. В некоторых существующих результатах для схем управления STATCOM предполагается, что динамика системы полностью известна. Поскольку и в уравнении (5) являются динамическими переменными, мы можем рассматривать эту часть (т. Е. Переменную d ) как общее возмущение, которое необходимо компенсировать в конструкции управления, что значительно снизит усилие объединения и улучшит эффект отслеживания тока. . В этой области классические методы работы с неизвестной динамикой, такие как наблюдатели с высоким коэффициентом усиления [27, 28] и наблюдатели в скользящем режиме [29, 30], могут потребовать больших вычислительных затрат и достичь плохой сходимости (например.g., болтовня), что приводит к трудностям в практическом применении. Еще один эффективный метод работы с неопределенностями — это наблюдатель возмущений (DOB) [31]. Однако ранее разработанный DOB в основном подходит только для линейных систем. Хотя были разработаны различные усовершенствованные DOB, такие как наблюдатель нелинейных возмущений (NDO) [32], наблюдатель расширенного состояния (ESO) [33] и наблюдатель неизвестного входа (UIO) [34], вышеупомянутые наблюдатели требуют разработки наблюдателя, и они требуют настройки множества параметров, что может оказаться непростой задачей для практиков.Чтобы исправить эту проблему, в данной статье предлагается альтернативный USDE, который выполняет ту же функцию, что и DOB, но имеет более простую структуру и только один параметр настройки.

3. Комбинированный контроль тока с оценщиком неизвестной динамики системы

3.1. Неизвестная система оценки динамики

Чтобы обработать сосредоточенную неизвестную динамику в системе (5), мы предложим новый USDE, который можно оценить, используя измеренные входные и выходные данные. Для этого мы определяем и as отфильтрованные переменные и aswhere — постоянный параметр, обозначающий полосу пропускания принятого фильтра нижних частот.

Принцип инвариантного многообразия будет исследован для разработки оценщика. В этой строке мы сначала вводим следующий результат.

Лемма 1. (см. [36, 37]). Рассмотрим систему (5) и операцию фильтрации (6), переменная определяется как Затем эта переменная ограничена для любой конечной константы и экспоненциально сходится к нулю, то есть

Доказательство. Из (6) и (7) производная по времени определяется следующим образом: Выберите функцию Ляпунова как такую, что согласно неравенству Юнга, мы имеем Подставив (11) в (10), мы можем получить следующее неравенство: Решив неравенство (12) , в этом легко убедиться.Таким образом, будет сходиться к небольшому компактному множеству, ограниченному, где его размер определяется параметром фильтра и верхней границей, т. Е., Который обращается в нуль при достаточно малых и / или (т. Е. = 0). Это завершает доказательство.

Вышеупомянутое идеальное инвариантное многообразие обеспечивает отображение измеряемой переменной и неизвестной динамики системы. Таким образом, его можно использовать для разработки оценщика, для которого задается

. Очевидно, разработчик должен выбирать только скалярную константу, используемую в фильтре, что является тривиальной задачей по сравнению с существующими методами ESO и DOB.

Теперь мы имеем следующие результаты:

Теорема 1. (см. [36, 37]). Для системы (5) с неизвестным оценщиком динамики системы (13) ошибка оценивания ограничена и, следовательно, выполняется для и / или.

Доказательство. После применения операции фильтрации к обеим частям (5) мы можем получить Подставляя первое уравнение (6) в (14), мы получаем Сравнивая (13) с (15), это легко найти. Следовательно, ошибка оценки может быть получена как Для облегчения доказательства мы дополнительно выводим производную ошибки оценки в (13), поскольку Очевидно, ошибка оценки может быть очень маленькой, когда используется достаточно малая величина.Чтобы показать это, функцию Ляпунова можно выбрать как, а ее производную можно вычислить как Согласно неравенству Юнга, мы имеем Подставляя (19) в (18), мы можем получить следующее неравенство: Следовательно, можно вычислить решение неравенства (20) as, что дополнительно означает, что ошибка оценки ограничена, и, таким образом, мы можем требовать и / или. Это завершает доказательство.

Замечание 2. Из приведенного выше анализа мы знаем, что неизвестная динамика системы может быть точно оценена с помощью построенного USDE (13).Следует отметить, что предлагаемый USDE требует только операций фильтрации, приведенных в (6), и алгебраических вычислений, приведенных в (13). Более того, разработчикам необходимо установить только коэффициент усиления фильтра в (6). Следовательно, структура USDE проста, а ее реализация не вызывает затруднений.

3.2. Составной дизайн управления на основе USDE

В этом разделе вышеупомянутая оценка будет введена в дизайн управления для системы (5) для достижения текущего отслеживания. Кроме того, мы будем использовать расчетный член в (13) в качестве экстракомпенсатора, наложенного на ПИ-регулятор, чтобы разработать новый составной регулятор тока для установки STATCOM.Составное управление с предлагаемым USDE вместе с ПИ-регулированием [38] показано на рисунке 4.

Обозначим опорный токовый сигнал. Ошибка отслеживания тока определяется следующим образом:

Чтобы уменьшить ошибку отслеживания, контроллер может быть спроектирован так, как где — выходное напряжение переменного тока STATCOM, обозначающее влияние пропорционального и интегрального коэффициентов усиления. — это недавно добавленная компенсация в дополнение к части управления с обратной связью, приведенной в (13).

Понятно, что первая часть — это ПИ-регулятор, который используется для сохранения стабильности управляемой системы, а второй член — это оценка неизвестной динамики для достижения удовлетворительной реакции слежения.Таким образом, устойчивость предложенной системы управления с оценкой и составным управлением, а также сходимость оценок и ошибок управления можно резюмировать следующим образом.

Теорема 2. Если составное управление (22) с оценкой (13) применяется для системы STATCOM (2), текущая ошибка отслеживания и ошибка оценки сходятся к небольшому компактному множеству около нуля и могут отслеживать желаемый эталон. обнаружен системой.

Доказательство. Выведя (21) и подставив (22) в (5), можно получить следующее уравнение: которое можно переписать как где.Чтобы справиться с интегральным членом, мы определяем расширенный вектор ошибок как и выбираем расширенную функцию Ляпунова как для положительно симметричной матрицы. Тогда (24) может быть записано как Предварительно сконфигурированные коэффициенты усиления ПИ-регулятора и установлены для сохранения стабильности системы управления, так что матрица может гарантировать экспоненциальную стабильность системы ошибок. Тогда, исходя из теории Ляпунова, существуют положительно определенные симметричные матрицы и такие, которые выполняются, и, таким образом, могут быть взяты в качестве функции Ляпунова для системы ошибок.В этом случае мы вычисляем производную по времени расширенной функции Ляпунова по (17) и (25), поскольку где — положительная константа из неравенства Юнга, а положительные константы для правильно выбранных параметров и. Это означает, что; таким образом, ошибки управления и ошибка оценки экспоненциально сходятся к компактному малому множеству. Ясно, что и справедливы для и / или, для которых достаточно мало и / или является константой, и поэтому граница равна. Это завершает доказательство.

Как показано в приведенном выше доказательстве, ПИ-регулирование используется для обеспечения стабильности системы контроля тока СТАТКОМ. Затем оценка используется как дополнительная компенсация с прогнозированием для достижения подавления помех и, таким образом, лучшей производительности. В этом отношении эта идея обеспечивает структуру управления с двумя степенями свободы, в которой конструкция USDE не зависит от ПИ-регулирования, и, таким образом, даже в худшем случае без компенсатора управляемая система по-прежнему остается стабильной. Следовательно, предлагаемый оценщик может быть объединен с другими контроллерами STATCOM для достижения лучшего отклика управления.

4. Результаты моделирования и анализ

Недавно STATCOM был расширен для компенсации систем распределения. Целью данной статьи является разработка контроллера, который может управлять током STATCOM, чтобы завершить компенсацию системы распределения. Чтобы проверить эффективность модели системы и метода управления, предложенного в этой статье, мы построим имитационную модель на основе Matlab / Simulink. В системах нагрузка электровоза представляет собой типичную однофазную нагрузку, поэтому мы используем нагрузку сопротивления и индуктивности для моделирования индуктивной нагрузки электровоза.Вся имитационная модель состоит из трех частей: главной цепи, контроллера и измерительного модуля. Функция измерительного модуля заключается в обнаружении реактивного тока в нагрузке. Параметры системы, использованной в моделировании, представлены следующим образом: действующее значение фазного напряжения сети, частота, подключенная индуктивность, индуктивная реактивная мощность нагрузки, равная Var, емкость на стороне постоянного тока и напряжение конденсатора. Чтобы показать структуру предлагаемой системы управления STATCOM, схема построенной модели Simulink приведена на рисунке 5.

Параметры ПИ-регулятора устанавливаются следующим образом: пропорциональное усиление и интегральное усиление. Кроме того, постоянная фильтра USDE равна. Чтобы проверить эффективность компенсации реактивной мощности STATCOM с / без предложенного метода управления, мы включаем STATCOM в цепь нагрузки на 0,2 с через прерыватель. Более того, чтобы дополнительно продемонстрировать эффективность предложенного подхода, наблюдатель скользящего режима, используемый в [39], также тестируется для сравнения с точки зрения оценки неизвестной динамики, а параметры, используемые в наблюдателе скользящего режима, задаются как и.

Когда для индуктивной нагрузки установлено значение Var, формы сигналов напряжения и тока на стороне сети показаны на рисунке 6. Сравнивая формы сигналов до и после 0,2 с, мы можем обнаружить, что перед вводом устройства в работу в качестве нагрузки, системы являются индуктивными, и индуктивная реактивная мощность должна поглощаться со стороны сети. Ясно, что ток системы отстает от напряжения системы, поэтому коэффициент мощности очень низкий. Тем не менее, после завершения компенсации реактивного тока для STATCOM напряжение и ток находятся в одной фазе, и, следовательно, коэффициент мощности также увеличивается.Следовательно, на Рисунке 7 мы можем увидеть, что коэффициент мощности увеличивается примерно с 0,7 до почти идеального значения 1. Текущий результат отслеживания показан на Рисунке 8, где предлагаемый составной элемент управления с ПИ-регулированием и USDE может обеспечить удовлетворительную реакцию отслеживания. Текущая ошибка отслеживания приведена на рисунке 9, который показывает, что установившаяся ошибка сходится к 0 после ввода STATCOM в действие. Наконец, профили предполагаемой динамики с помощью USDE и SMO ​​представлены на рисунке 10, которые показывают, что с помощью USDE можно достичь лучших показателей оценки, чем с помощью SMO.

Из приведенных выше результатов моделирования мы можем утверждать, что для системы электровоза предлагаемая комбинированная стратегия управления с контроллером USDE и PI может уменьшить ошибку колебаний тока и реализовать более эффективную компенсация реактивной мощности.

5. Заключение

В этой статье компенсация реактивной мощности STATCOM переформулирована как эквивалентное отслеживающее управление для требуемого реактивного тока.Сначала мы построим модель однофазного СТАТКОМА на основе его структуры и принципа действия СТАТКОМ. Затем предлагается новый USDE для рассмотрения сосредоточенной неизвестной динамики в модели STATCOM. С помощью предложенного USDE, наложенного на стандартное управление PI, можно получить составную структуру управления. Это обеспечивает структуру управления с двумя степенями свободы, в которой конструкция USDE не зависит от PI-регулирования, и, таким образом, даже в худшем случае без компенсатора управляемая система все еще остается стабильной.Анализ сходимости как ошибки оценивания, так и ошибки управления тщательно изучен. Наконец, численное моделирование приводится для подтверждения теоретических утверждений и демонстрации эффективности предлагаемого метода.

Доступность данных

Данные подготовлены авторами и доступны по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Компенсация реактивной мощности: практическое руководство

Предисловие и благодарности xiii

1 Основы реактивной мощности 1

1.1 Обзор главы 1

1.2 Фазоры и векторные диаграммы 1

1.3 Определение различных типов мощности 4

1.4 Определение мощности для несинусоидальных токов и напряжений 6

1.5 Эквивалентная механическая модель для индуктивности 9

1.6 Эквивалентная механическая Модель для емкости 11

1,7 Ом и реактивный ток 12

1,8 Сводка 13

Ссылки 13

2 Потребители реактивной мощности 15

2.1 Обзор главы 15

2.2 Потребление реактивной энергии 15

2.3 Упрощенная модель: последовательный потребитель реактивной мощности 16

2.4 Реалистичная модель: смешанная параллельная и последовательная реактивная мощность 16

2.5 Потребительская реактивная мощность 17

2.5.1 Асинхронный Двигатели 17

2.5.2 Трансформаторы 18

2.5.3 Механизм управления (балласт) для газоразрядных ламп 18

2.6 Резюме 21

3 Влияние реактивной мощности на производство, передачу и распределение электроэнергии 23

3.1 Обзор главы 23

3.2 Загрузка генераторов и оборудования 23

3.3 Потери в энергосистеме 24

3.4 Генераторы 27

3.5 Падение напряжения 28

3.5.1 Общие положения 28

3.5.2 Передаваемая мощность линий и падение напряжения 29

3.5.3 Падение напряжения на трансформаторе 32

3.6 Доступная мощность трансформаторов 34

3.7 Резюме 35

4 Реактивная мощность в стандартных энергетических контрактах 37

4.1 Обзор главы 37

4.2 Введение 37

4.3 Реактивная энергия, которую следует учитывать в стандартизированных контрактах с поставщиками 38

4.3.1 Ценообразование в зависимости от потребляемой реактивной энергии (кварч) 38

4.3.2 Ценообразование в зависимости от потребляемой полной энергии ( кВА · ч) 40

4.4 Важность реактивной мощности при определении затрат на подключение 42

4.5 Резюме 42

Ссылка 42

5 Методы определения реактивной мощности и коэффициента мощности 43

5.1 Обзор главы 43

5.2 Методы 43

5.2.1 Определение коэффициента мощности в однофазных сетях 43

5.2.2 Прямая индикация коэффициента мощности с помощью устройства Брюгера 44

5.2.3 Определение коэффициента мощности в Трехфазная система 44

5.2.4 Определение коэффициента мощности с помощью портативного измерительного оборудования 46

5.2.5 Определение мощности (коэффициента) по записанным данным 48

5.2.6 Определение коэффициента мощности с помощью измерителя активной энергии 48

5.2.7 Определение коэффициента мощности с помощью счетчика активной и реактивной энергии 49

5.2.8 Определение коэффициента мощности по счету за электроэнергию 50

5.3 Резюме 51

6 Повышение коэффициента мощности 53

6.1 Обзор главы 53

6.2 Основы компенсации реактивной мощности 53

6.3 Ограничение реактивной мощности без фазового сдвига 55

6.4 Компенсация реактивной мощности вращающимися фазосдвигающими машинами 55

6.5 Компенсация реактивной мощности конденсаторами 56

6.6 Резюме 58

7 Конструкция, расположение и мощность конденсаторов 61

7.1 Обзор главы 61

7.2 Основы конденсаторов 61

7.3 Реактивная мощность конденсаторов 64

7.4 Различные технологии производства конденсаторов 65

7.4.1 Конденсаторы с бумажной изоляцией 65

7.4.2 Конденсаторы с металлизированной бумагой (MP-конденсатор) 65

7.4.3 Конденсаторы с металлизированной пластиковой пленкой 66

7.5 Расположение и реактивная мощность конденсаторов 66

7.5.1 Конденсаторы, подключенные параллельно 67

7.5.2 Конденсаторы, подключенные последовательно 67

7.5.3 Соединение силовых конденсаторов звездой и треугольником 68

7.6 Конструкция конденсаторов среднего напряжения 69

7.7 Долговременная стабильность и старение конденсаторных установок 69

7.7.1 Общие положения 69

7.7.2 Влияние рабочего напряжения 70

7.7.3 Старение в случае расстроенных конденсаторов 72

7.7.4 Старение из-за операций переключения 73

7.8 Резюме 73

Ссылки 73

8 Определение необходимой мощности конденсаторов 75

8.1 Обзор главы 75

8.2 Основы расчета 75

8.3 Определение компенсации на новых проектируемых станциях 79

8.4 Резюме 85

Ссылка 85

9 Типы компенсации реактивной мощности 87

9.1 Обзор главы 87

9.2 Однотипная компенсация 87

9.2.1 Однотипная компенсация в асинхронных двигателях 88

9.2.2 Однотипная компенсация трансформаторов 97

9.2.3 Однотипная компенсация реактивной мощности для Сварочные трансформаторы 99

9.2.4 Однокомпонентная компенсация люминесцентных ламп 103

9.3 Компенсация объемного типа 108

9.4 Компенсация центрального типа 111

9,5 Смешанная компенсация 112

9.6 Преимущества и недостатки различных типов компенсаций 113

9.7 Резюме 115

Ссылка 115

10 Компенсация существующих установок 117

10.1 Обзор главы 117

10.2 Методы определения реактивной мощности для внутренних линий 117

10,3 Расчет блока расширения посредством счетов-фактур 118

10.4 Сводка 121

11 Контроль реактивной мощности 123

11.1 Обзор главы 123

11.2 Общие сведения 123

11.2.1 Блоки компенсации реактивной мощности 124

11.3 Управление реактивной мощностью с помощью автоматических регуляторов реактивной мощности 124

11.3.1 Общие положения 124

11.3.2 Количество ступеней и реактивная мощность ступеней конденсатора 125

11.3.3 Пороговое значение C / k 131

11.3.4 Схема обратного управления (линия cos ϕd) 133

11.3.5 Автоматический контроль реактивной мощности 135

11.3.6 Функция отключения без напряжения 137

11.4 Как подключить реле коэффициента мощности 137

11.5 Регулирование реактивной мощности с помощью «смешанного измерения» 138

11.6 Регулирование реактивной мощности с несколькими вводами 140

11.6.1 Измерение средствами трансформатора тока суммирования 140

11.6.2 Параллельная работа компенсационных банков для каждого входящего источника питания 142

11.7 Характеристики автоматических компенсационных банков 144

11.8 Резюме 146

12 Разрядные устройства для силовых конденсаторов 147

12.1 Обзор главы 147

12.2 Основа для низковольтных приложений 147

12.2.1 Быстрая разрядка с включением дополнительных сопротивлений 150

12.2.2 Разрядка конденсаторов с помощью реакторов 150

12.3 Разрядные устройства в конденсаторах среднего напряжения 152

12.3. 1 Конденсаторы МВ, разряжаемые через сопротивления 152

12.3.2 Конденсаторы МВ, разряжаемые реакторами 154

12.4 Расчет электрического заряда, сохраняемого на конденсаторе среднего напряжения 154

12.5 Резюме 156

13 Защита конденсаторов и компенсации 157

13.1 Обзор главы 157

13.2 Защита от перегрузки по току и короткого замыкания 157

13.3 Защита от перенапряжения 158

13.4 Защита от перегрева 158

9000 Защита от внутренних отказов 158

13.5.1 Защита от пробоев напряжения 159

13.5.2 Технология самовосстановления 159

13.5.3 Защита от перегрева и внутреннего избыточного давления 159

13.6 Защита за счет наблюдения за балансом на однофазных конденсаторах среднего напряжения 162

13.7 Резюме 163

Ссылка 163

14 Переключение конденсаторов 165

14.1 Обзор главы 165

14.1 Обзор главы 165

14 165

14.3 Выбор распределительного устройства 167

14.3.1 Воздушные контакторы 168

14.3.2 Автоматические выключатели 169

14.3.3 Выключатели предохранителей и магнитные отключения 169

14.4 Полупроводниковое переключение (тиристорные модули) 169

14.4.1 Общие положения 169

14.4.2 Статические контакторы для коммутирующих конденсаторов до 415 В 171

14.4.3 Статические контакторы для коммутирующих конденсаторов на номинальное напряжение выше 500 В 173

14.4.4 Реле коэффициента мощности для статических контакторов 173

14.4.5 Динамическая компенсация реактивной мощности (готово к установке) 174

14.5 Сводка 175

Ссылка 175

15 Установка, нарушения и обслуживание 177

15.1 Обзор главы 177

15.2 Установка автоматически управляемых компенсационных банков 177

15.3 Автоматические компенсационные банки: ввод в эксплуатацию 178

15.3.1 Выбор трансформатора тока (ТТ) и определение кабеля ТТ 178

15.3.2 Предварительная установка Задержка переключения на каждую ступень конденсатора 183

15.4 Неисправности и способы их устранения 184

15.5 Эксплуатация и техническое обслуживание 185

15,6 Резюме 187

Ссылки 187

16 Компенсация реактивной мощности в электрических установках с генераторами 189

.1 Обзор главы 189

16.2 Общие сведения 189

16.3 Автоматический контроль реактивной мощности в четырех квадрантах 190

16.3.1 Технические аспекты 190

16.3.2 Вопросы переговоров 192

16.4 Резюме 193

Ссылки 194

17 Влияние возмущений, особенно с учетом влияния гармоник на конденсаторы коррекции коэффициента мощности 195

17.1 Обзор главы 195

17.2 Возмущения и улучшенное качество электроэнергии для бизнес-клиентов 196

17.3 Измерение и анализ 198

17.4 Резюме 203

Ссылки 204

18 Резонансы в электроэнергетических системах 205

18.1 Обзор главы 205

18.2 Параллельная резонансная цепь 205

18.3 Последовательная резонансная цепь 208

18.4 Типичные резонансы в энергосистемах 208

18.4.1 Резонанс из-за компенсации реактивной мощности в системе 6 кВ 208

18.4.2 Параллельный резонанс в промышленной системе 30 кВ 210

18.4.3 Импеданс в городской системе 10 кВ 212

18.5 Сводка 212

Ссылка 212

19 Конденсаторы с реакторной защитой и схемы фильтров 213

19.1 Обзор главы 213

19.2 Влияние систем с реакторной защитой и конфигурации системы 214

19.2.1 Влияние систем с реакторной защитой 214

19.2.2 Конфигурация системы конденсаторных батарей с реакторной защитой 217

19.3 Примечания по выбору реакторов 220

19.4 Влияние скорости реактора на срок службы конденсатора 222

19.5 Эффект фильтра с расстроенными фильтрами 223

19.6 Схемы фильтров 225

19.6.1 Общие сведения 225

19.6.2 Активные фильтры 227

19.6.3 Пассивные фильтры 229

19.6.4 Сравнение активных и пассивных фильтров 233

19.7 Фильтрация гармоник нейтральной линии 233

19.7.1 Общие 233

19.7.2 Особенности третьей гармоники 234

19.7.3 Разгрузка сети фильтром гармоник нейтральной линии 235

19.8 Резюме 238

Ссылки 239

20 Системы динамической компенсации реактивной мощности 241

20.1 Обзор главы 241

20.1.1 Повышение качества электроэнергии с помощью систем динамической компенсации реактивной мощности 242

20.2 Компенсация запуска двигателя 245

20.3 Компенсация мерцания 245

20.4 Оценка решений по коррекции коэффициента мощности с точки зрения оператора распределительной системы (энергосистема) 251

20.5 Резюме 252

Ссылки 252

21 Влияние компенсации на выпрямители 253

21.1 Обзор главы 253

21.1.1 Общие положения 253

21.2 Компенсационный банк шестипульсного выпрямителя 254

21.2.1 Временные графики напряжения и тока в трехфазном мостовом выпрямителе 256

21.2.2 Как компенсационные банки влияют на трехфазные мостовые выпрямители 257

21.3 Характерное поведение контроллеров реактивной мощности на выпрямителях 260

21.4 Резюме 261

Ссылки 261

22 Глава по защите окружающей среды и климата с использованием конденсаторов 263

Обзор 263

22.2 Конденсаторы с печатной платой 263

22.3 Изменение климата и энергоэффективность за счет коррекции коэффициента мощности 264

22.4 Резюме 267

Список литературы 267

Символы и сокращения 269

Индекс 273

Моделирование и анализ методов компенсации реактивной мощности при наличии солнечной распределенной генерации и разработка оптимального размещения конденсаторов и их размера

Резюме

Электросеть — это энергосистема. самая большая рукотворная система и одна из самых сложных. Эта система росла и развивалась примерно за столетие до большой подключенной системы, которая есть у нас сегодня.Однако нововведений в последние годы очень мало, и с течением времени они становятся все более устаревшими. Более того, нам необходимо изменить операционный статус-кво — это не является экологически безопасным из-за преобладающей угольной генерации. Изучение поведения сети и изучение методов управления в новых сценариях, таких как производство возобновляемой энергии, необходимо для обновления сети, чтобы справиться с новыми проблемами, вызванными внедрением современных технологий, улучшающих наши энергетические системы.

В этой диссертации будут обсуждаться эффекты реактивной мощности, методы компенсации VAR, такие как статические, переключаемые конденсаторные батареи и статические компенсаторы VAR, моделируются в сети с высоким проникновением солнечной энергии.Два разных программного обеспечения используются для моделирования цепи 12,47 кВ, 7 МВт, и компенсация VAR изучается вместе с кривыми нагрузки. Методы VAR-компенсации эффективно используются, и их влияние обсуждается.

Разработан новый метод оптимального размещения конденсаторов и их размера для снижения потерь с использованием оптимизации потока мощности и графических инструментов для достижения наиболее эффективного и эффективного места и размера для размещения батарей. Используя простые в реализации шаги, он позволяет снизить потери и затраты, повышая эффективность сети.Достоверность подхода проверяется на той же ранее исследованной сети, подтверждая ее функционирование и эффективное сокращение потерь в цепях более чем на 5%.

Основное содержание

Загрузить PDF для просмотраПросмотреть больше

Больше информации

Меньше информации

Закрывать

Введите пароль, чтобы открыть этот PDF-файл:

Отмена
ОК

Подготовка документа к печати…

Отмена

Система передачи

— компенсация реактивной мощности (часть 1)

1. Потребность в компенсации реактивной мощности

За исключением очень немногих особых ситуаций, вырабатывается электрическая энергия,
передается, распределяется и используется как переменный ток (AC). Тем не мение,
У переменного тока есть несколько явных недостатков. Одно из них — необходимость
реактивная мощность, которую необходимо подавать вместе с активной мощностью. Реактивный
мощность может быть опережающей или отстающей. Хотя именно активная мощность способствует
к потребляемой или передаваемой энергии реактивная мощность не влияет
к энергии.Реактивная мощность является неотъемлемой частью «полной мощности». Реактивный
мощность либо вырабатывается, либо потребляется почти в каждом компоненте
система, генерация, передача и распределение и, в конечном итоге,
нагрузки. Полное сопротивление ветви цепи в системе переменного тока составляет
из двух компонентов, сопротивления и реактивного сопротивления. Реактивное сопротивление может быть индуктивным.
или емкостной, что способствует увеличению реактивной мощности в цепи. Большинство
нагрузок являются индуктивными, и на них должны подаваться запаздывающие реактивные
мощность.Эту реактивную мощность экономично подавать ближе к нагрузке.
в системе распределения.

В этом разделе компенсация реактивной мощности, в основном в системах передачи
установлен на подстанциях, обсуждается. Компенсация реактивной мощности в
Системы питания могут быть параллельными или последовательными. Оба будут обсуждаться.

1.1 Шунтирующая компенсация реактивной мощности

Поскольку большинство нагрузок являются индуктивными и потребляют отстающую реактивную мощность,
требуемая компенсация обычно обеспечивается ведущим реактивным
мощность.Шунтирующая компенсация реактивной мощности может применяться как на нагрузке.
уровень, уровень подстанции или на уровне передачи. Может быть емкостным
(опережающая) или индуктивная (запаздывающая) реактивная мощность, хотя в большинстве случаев
как объяснялось ранее, компенсация является емкостной. Самая распространенная форма
опережающая компенсация реактивной мощности за счет подключения шунтирующих конденсаторов к
линия.

1.2 Шунтирующие конденсаторы

Шунтирующие конденсаторы используются на уровне подстанции по следующим причинам:

1.Регулировка напряжения: основная причина установки шунтирующих конденсаторов.
на подстанциях — контролировать напряжение в пределах требуемых уровней. Нагрузка варьируется
днем, с очень низкой нагрузкой с полуночи до раннего утра и в пик
значения происходят вечером с 16 до 19 часов. Форма кривой нагрузки
также варьируется от буднего дня к выходному, при этом нагрузка на выходные обычно невысока. В виде
нагрузка меняется, напряжение на шине подстанции и на шине нагрузки меняется.
Поскольку коэффициент мощности нагрузки всегда отстает, конденсатор с параллельным подключением
банк на подстанции может повышать напряжение при высокой нагрузке.

Шунтирующие конденсаторные батареи могут быть постоянно подключены к шине (фиксированная
конденсаторная батарея) или может быть переключена по мере необходимости. Переключение может быть основано на
время, если изменение нагрузки предсказуемо или может основываться на напряжении, мощности
коэффициент или линейный ток.

2. Снижение потерь мощности: компенсация коэффициента мощности отстающего от нагрузки с помощью
подключенная к шине шунтирующая конденсаторная батарея улучшает коэффициент мощности и снижает
ток по линиям электропередачи, трансформаторам, генераторам,
и т.п.Это снизит потери мощности (потери I2 R) в этом оборудовании.

3. Повышенное использование оборудования: компенсация шунта с помощью конденсатора.
банки снижают нагрузку кВА линий, трансформаторов и генераторов, что
означает, что с компенсацией их можно использовать для передачи большей мощности без
перегрузка оборудования.

Компенсация реактивной мощности в энергосистеме бывает двух типов — шунтирующая и
ряд. Компенсацию шунта можно установить рядом с нагрузкой в ​​распределительной сети.
подстанции, вдоль распределительного фидера или на передающей подстанции.У каждого приложения разные цели. Шунтирующая реактивная компенсация может
быть индуктивным или емкостным. На уровне нагрузки на распределительной подстанции,
а вдоль распределительного фидера компенсация обычно емкостная.
На передающей подстанции как индуктивная, так и емкостная компенсация реактивной мощности
установлены.

2. Применение шунтирующих конденсаторных батарей в распределительных системах:
Перспектива полезности

Проект Солт-Ривер (SRP) — это государственная энергетическая компания, обслуживающая более
720 000 (апрель 2000 г.) клиентов в центральной Аризоне.Тысячи конденсаторов
банки установлены во всей распределительной системе.

Конденсаторные батареи в системе распределения используются в основном для
поддерживать определенный коэффициент мощности в условиях пиковой нагрузки. Цель
коэффициент мощности 0,98 опережает на пике системы. Эта цифра была установлена ​​как
попытка иметь единичный коэффициент мощности на стороне подстанции 69 кВ
трансформатор. Опережающий коэффициент мощности компенсирует промышленные подстанции
без конденсаторов.Единичный коэффициент мощности поддерживает баланс с
привязки к другим инженерным сетям.

Основное назначение конденсаторов не для поддержания напряжения, т.к.
случай может быть на коммунальных предприятиях с длинными распределительными фидерами. Большинство кормушек
в зоне обслуживания СРП не имеют протяженности (подстанций около 2
милях друг от друга) и переключатели ответвлений нагрузки на трансформаторах подстанции.
для регулирования напряжения.

Система SRP — это летняя пиковая система. После каждого летнего пика конденсатор
исследование проводится для определения требований к конденсаторам для следующего
летом.Вход в компьютерную программу для оценки добавок конденсаторов.
состоит из трех основных компонентов:

• Мегаватты и мегавары для каждого трансформатора подстанции в пике нагрузки;

• Список конденсаторных батарей с указанием размера и рабочего состояния на данный момент
пика;

• Прогнозируемые нагрузки на следующее лето

Глядя на текущий пик MW
и Мварс и сравнивая результаты с прогнозируемыми МВт нагрузками,
Возможны недостатки Mvar.Вывод программы
рассматривается и составляется список потенциальных потребностей. Системные операции
персонал также проверяет результаты исследования, и их вклад включается в
принятие окончательного решения о добавлении конденсаторных батарей.

После составления списка требований к дополнительной реактивной мощности,
принимаются определения о размещении каждого банка. В
Требования к конденсаторам разрабатываются для каждого трансформатора. Соотношение
квар, подключенных к кВА на фидер, положение на фидере
существующие конденсаторные батареи и любая концентрация нынешней или будущей нагрузки
все они учитываются при определении положения новых конденсаторных батарей.Все новые конденсаторные батареи на 1200 квар. Тип кормушки на месте
конденсаторной батареи определяет, будет ли конденсатор установлен на опоре.
(над головой) или на площадках (под землей).

Конденсаторные батареи также требуются, когда предлагаются новые фидеры.
для сообществ, построенных по генеральному плану, крупных жилых домов или крупных коммерческих
развития.

В таблице 1 показано количество и размер конденсаторных батарей в системе SRP.
в 1998 году. В таблице 2 показано количество линейных конденсаторов по типам управления.

Конденсаторные батареи подстанции (три или четыре на трансформатор) обычно
инсценировано включаться и выключаться при определенных уровнях нагрузки.

ТАБЛИЦА 1 Количество и размер конденсаторных батарей в системе SRP

ТАБЛИЦА 2 Линейные конденсаторы SRP по типам управления

Тип управления | Номер банка

Ток 4 Фиксированный 450 Время 1760 Температура 38 (используется как фиксированный) Напряжение 5

3. Статическое управление VAR

Статические компенсаторы VAR, широко известные как SVC, представляют собой устройства с параллельным подключением,
изменять выходную реактивную мощность, управляя или переключая реактивную
компоненты импеданса с помощью силовой электроники.В эту категорию входят
следующее оборудование:

Реакторы с тиристорным управлением (TCR) с конденсаторами постоянной емкости (FC)

Конденсаторы с тиристорной коммутацией (TSC)

Реакторы с тиристорным управлением в комбинации с механически или тиристорными
коммутируемые конденсаторы

Установлено

SVC для решения различных проблем энергосистемы:

1. Регулировка напряжения

2. Уменьшите колебания напряжения, вызванные изменяющимися нагрузками, такими как дуговая печь и т. Д.

3. Увеличение пропускной способности систем передачи

4. Повышение переходных пределов устойчивости энергосистемы

5. Увеличить гашение колебаний мощности

6. Снижение временных перенапряжений

7. Глухие подсинхронные колебания

Вид установки SVC показан на фиг. 1.

3.1 Описание SVC

ИНЖИР. 2 показаны три основные версии SVC. ИНЖИР. 2a показывает конфигурацию
ТКР с фиксированными конденсаторными батареями.Основными компонентами SVC являются тиристоры.
клапаны, реакторы, система управления и понижающий трансформатор.

РИС. 1 Вид установки SVC. (Фото любезно предоставлено ABB Inc., Auburn
Холмы, Мичиган)

РИС. 2 Три версии SVC. (а) TCR с батареей фиксированных конденсаторов; (б)
ТКР с переключаемыми конденсаторными батареями; и (c) компенсатор TSC.

РИС. 3 Кривые напряжения (В) и тока (I) TCR для трех проводников
уровни. Угол закрытия тиристора = a; угол проводимости = s.(а) a = 90 ° и
s = 180 °; (b) a = 120 ° и s = 120 °; и (c) a = 150 ° и s = 60 °.

РИС. 4 Изменение реактивной мощности TCR с переключаемыми конденсаторными батареями.

РИС. 5 Поток мощности по линии передачи.

3.2 Как работает SVC?

При изменении нагрузки в распределительной системе будет происходить переменное падение напряжения.
возникают в системном импедансе, который в основном является реактивным. Предполагая, что генератор
напряжение остается постоянным, напряжение на шине нагрузки будет изменяться.Напряжение
падение является функцией реактивной составляющей тока нагрузки, а система
и реактивное сопротивление трансформатора. Когда нагрузки меняются очень быстро или колеблются
часто это может вызвать «мерцание напряжения» у клиентов
нагрузки. Мерцание напряжения может раздражать клиентов, потому что
вызываемого им «мерцания лампы». Некоторые нагрузки также могут быть чувствительными
к этим быстрым колебаниям напряжения.

SVC может компенсировать падение напряжения при колебаниях нагрузки и поддерживать постоянное
напряжения, контролируя продолжительность протекания тока в каждом цикле через
реактор.Ток в реакторе можно контролировать, контролируя
стробирование тиристоров, управляющих периодом проводимости тиристора
в каждом цикле от нулевой проводимости (стробирующий сигнал выключен) до проводимости полного цикла.
На фиг. 2а, например, предположим, что МВА батареи фиксированных конденсаторов составляет
равной МВА реактора, когда ветвь реактора ведет на
полный цикл. Следовательно, когда ветвь реактора работает по полному циклу,
чистая реактивная мощность, потребляемая SVC (комбинация конденсаторной батареи и
TCR) будет нулевым.Когда реактивная мощность нагрузки (обычно индуктивная)
изменяется, реактивная мощность SVC будет изменяться в соответствии с реактивной нагрузкой.
мощность за счет управления продолжительностью прохождения тока в тиристорном управляемом
ветвь реактивной мощности. ИНЖИР. 3 показаны кривые тока для трех проводников.
уровни, 60 °, 120 ° и 180 °. ИНЖИР. 3а показаны формы сигналов для тиристорного стробирования.
угол (а) 90 °, что дает угол (ы) проводимости 180 ° для каждого тиристора.
Это справедливо для проведения полного цикла, так как два соединенных друг с другом
тиристоры проводят в каждом полупериоде.Этот случай эквивалентен короткому замыканию
тиристоры. ИНЖИР. 3b — случай, когда сигнал стробирования задерживается на
30 ° после пика напряжения, что дает угол проводимости 120 °.

РИС. 3c для a = 150 ° и s = 60 °.

С батареей конденсаторов постоянной емкости, как показано на фиг. 2а, можно варьировать
чистая реактивная мощность SVC только от 0 до полной емкостной VAR.
Этого достаточно для большинства применений регулирования напряжения, так как в большинстве
случаях для компенсации индуктивных VAR требуются только емкостные переменные.
нагрузки.

Если конденсатор можно включать и выключать, Mvar может быть изменен от
от полной индуктивной до полной емкостной, до номинальной индуктивной и
емкостные ветви. Конденсаторная батарея может переключаться с помощью механических выключателей.
(см. фиг. 2b), если временная задержка (обычно 5-10 циклов) не учитывается,
или они могут переключаться быстро (менее 1 цикла) тиристорными переключателями
(см. фиг. 2c).

Показано изменение реактивной мощности с переключаемыми батареями конденсаторов для SVC.
на фиг.4.

4. Компенсация серии

Компенсация серии

обычно используется в высоковольтных системах передачи переменного тока.
Впервые они были установлены в конце 1940-х годов. Последовательная компенсация увеличивается
возможность передачи мощности, как в установившемся, так и в переходном режиме, при передаче
линия. Поскольку общественность все больше сопротивляется строительству
линий передачи сверхвысокого напряжения, конденсаторы серии привлекательны для увеличения
возможности линий электропередачи.Последовательные конденсаторы также представляют
некоторые дополнительные проблемы для энергосистемы.

Это будет обсуждено позже.

Мощность, передаваемая через систему передачи (показанную на фиг. 5), составляет
выдано…

… Где…

P2 — мощность, передаваемая через систему передачи

V1 — напряжение на передающем конце линии

В2 — напряжение на приемном конце линии передачи

XL — реактивное сопротивление линии передачи

d — фазовый угол между V1 и V2

Уравнение 19.1 показывает, что если полное реактивное сопротивление системы передачи
уменьшается путем установки емкости последовательно с линией, мощность
передаваемые по линии могут быть увеличены.

Если в линию установлен последовательный конденсатор, уравнение 1 может быть записано
как …

… где K = XC / XL — степень компенсации, обычно выражаемая в
процентов. Компенсация серии 70% означает стоимость серии
Конденсатор в Ом составляет 70% реактивного сопротивления линии.

РИС. 6 Принципиальная однолинейная схема последовательной конденсаторной батареи.

5. Блок конденсаторов серии

Последовательная конденсаторная батарея состоит из конденсаторной батареи, защиты от перенапряжения.
система и байпасный выключатель, все расположенные на платформе, которая изолирована
для сетевого напряжения. См. Фиг. 6. Защита от перенапряжения состоит из
варистора из оксида цинка и срабатывающего разрядника, которые соединены
параллельно конденсаторной батарее и демпфирующему реактору.До
разработка высокоэнергетического варистора из оксида цинка в 1970-х годах, кремниевый
карбидный нелинейный резистор использовался для защиты от перенапряжения.

Резисторы из карбида кремния

требуют последовательного включения искрового разрядника, поскольку нелинейность
резисторов недостаточно высок. Варистор из оксида цинка лучше
нелинейные резистивные характеристики, обеспечивают лучшую защиту и имеют
стать стандартной системой защиты для последовательных конденсаторных батарей.

Конденсаторная батарея обычно рассчитана на то, чтобы выдерживать линейный ток в течение
нормальные условия потока мощности и условия качания мощности.Это не экономично
спроектировать конденсаторы, чтобы выдерживать токи и напряжения, связанные с
с неисправностями. В этих условиях конденсаторы защищены металлическим
банк оксидных варисторов (MOV). MOV имеет очень нелинейную резистивную характеристику.
и проводит незначительный ток, пока напряжение на нем не достигнет
защитный уровень. Для внутренних неисправностей, которые определяются как неисправности в пределах
участок линии, в котором расположена последовательная конденсаторная батарея, токи короткого замыкания
может быть очень высоким.В этих условиях как конденсаторная батарея, так и MOV
будет обойден «сработавшим искровым разрядником». Демпфирующий реактор
(D) ограничивает ток разряда конденсатора и гасит колебания
вызвано работой искрового разрядника или замкнутым байпасным выключателем. В
амплитуда, частота колебаний и скорость затухания конденсатора
ток разряда будет определяться параметрами цепи, C (последовательный
конденсатор), L (демпфирующая катушка индуктивности) и сопротивление в цепи, которое
в большинстве случаев это потери в демпфирующем реакторе.

Вид установки последовательной конденсаторной батареи показан на фиг. 7.

РИС. 7 Вид с воздуха на конденсаторную установку серии 500 кВ. (ABB Inc.)

5.1 Описание основных компонентов

5.1.1 Конденсаторы

Конденсаторная батарея для каждой фазы состоит из нескольких конденсаторных блоков.
в последовательно-параллельном соединении, чтобы обеспечить необходимое напряжение, ток,
и Мвар рейтинг банка. Каждый отдельный конденсаторный блок имеет одну фарфоровую
втулка.Другой вывод подсоединен к корпусу из нержавеющей стали.
Конденсаторный блок обычно имеет встроенный разрядный резистор внутри
дело. Конденсаторы обычно имеют пленочную конструкцию с изолирующей жидкостью, которая
не является печатной платой. Для отдельных конденсаторных блоков используются два типа предохранителей — внутри
слитные или слитые извне. Чаще используются блоки с внешними предохранителями.
В Соединенных Штатах. Конденсаторы с внутренними предохранителями широко распространены в Европе.
инсталляции.

5.1.2 Металлооксидный варистор

Металлооксидный варистор (MOV) состоит из дисков из оксида цинка, соединенных последовательно.
и параллельное расположение для достижения необходимого уровня защиты и энергии
требование. В каждой устанавливаются от одной до четырех колонн дисков из оксида цинка.
герметичный фарфоровый контейнер, похожий на высоковольтный разрядник. А
Типичная система защиты MOV содержит несколько фарфоровых контейнеров, все
подключены параллельно. Требуемое количество параллельных дисковых колонн из оксида цинка
зависит от количества энергии, которое должно быть разряжено через MOV во время
наихудший проектный сценарий.Типовые характеристики системы защиты MOV
следующие.

Система защиты MOV для последовательной конденсаторной батареи обычно рассчитана на
выдерживать энергию, выделяемую при всех сбоях в системе вне
участок линии, в котором расположена последовательная конденсаторная батарея. Неисправности
включают однофазные, межфазные и трехфазные КЗ. Пользователь
также следует указать продолжительность неисправности. Большинство неисправностей в системах сверхвысокого напряжения
будут сброшены системой первичной защиты за три-четыре цикла.Резервное устранение неисправностей может иметь продолжительность от 12 до 16 циклов. Пользователь должен
укажите, должен ли MOV выдерживать энергию для резервного копирования
время устранения неисправностей. Иногда указывается, что MOV должен быть рассчитан на
все КЗ со временем отключения первичной защиты, но только для однофазных
сбои для резервного времени устранения сбоев. По статистике большинство неисправностей
однофазные КЗ.

Энергия, отводимая через MOV, постоянно контролируется, и если
он превышает номинальное значение, MOV будет защищен
срабатывание сработавшего воздушного зазора, который будет обходить MOV.

5.1.3 Срабатывающий воздушный зазор

Срабатывающий воздушный зазор обеспечивает быстрый обход последовательного конденсатора.
банк и система MOV при выдаче триггерного сигнала при определенных
условия неисправности (например, внутренние неисправности) или когда энергия разряжена
через MOV превышает номинальное значение. Обычно он состоит из промежутка
сборка двух больших электродов с воздушным зазором между ними. Иногда
Также можно использовать два или более последовательных воздушных зазора.Разрыв между
электроды устанавливают таким образом, чтобы напряжение пробоя узла зазора без
сигнал запуска будет существенно выше, чем защитный уровень
MOV даже в самых неблагоприятных атмосферных условиях.

5.1.4 Демпфирующий реактор

Демпфирующий реактор обычно представляет собой конструкцию с воздушным сердечником с параметрами сопротивления.
и индуктивность для достижения проектной цели по достижению указанной амплитуды,
частота и скорость затухания.Ток разряда конденсатора при шунтировании
сработавшим воздушным зазором или байпасным выключателем будут подавляться колебания с
амплитуда, скорость затухания и частота определяются параметрами схемы.

5.1.5 Выключатель байпаса

Байпасный выключатель обычно представляет собой стандартный линейный выключатель с номинальным
напряжение, основанное на напряжении на конденсаторной батарее. В большинстве установок
байпасный выключатель расположен отдельно от платформы конденсаторной батареи
и за защитным ограждением.Это упрощает обслуживание. Оба терминала
выключателя, стоящего на изоляционных столбах, изолированы для линии
Напряжение. Обычно это прерыватель элегазового типа, с элементами управления на земле.
уровень.

РИС. 8 Переменная последовательная компенсация, управляемая выключателем.

5.1.6 Система реле и защиты

Система реле и защиты конденсаторной батареи расположена на земле.
уровень, в диспетчерской станции, с информацией с платформы и на платформу
передается по оптоволоконным кабелям.В нынешней практике задействованы все измеряемые
количество на платформе передается на уровень земли, со всеми
обработка сигналов производится на уровне земли.

РИС. 9 Однолинейная схема ТКПК, установленного на подстанции Слатт.

РИС. 10 Протекание тока при различных режимах работы TCSC. (а) Без тиристора
значение тока (стробирование заблокировано). (b) Обходной с тиристором. (c) Вставлено
с нониусным управлением, пропуская некоторый ток через тиристор.

5.2 Подсинхронный резонанс

Конденсаторы серии

при радиальном подключении к линиям передачи от
генерация рядом, может создать состояние подсинхронного резонанса (SSR)
в системе при некоторых обстоятельствах. SSR может вызвать повреждение генератора
вал и нарушение изоляции обмоток генератора. Этот феномен
хорошо описана в нескольких учебниках, приведенных в списке литературы на
конец этого раздела.

5.3 Регулируемая серия компенсации

Возможность изменять последовательную компенсацию дает больший контроль над
поток мощности через линию и может улучшить предел динамической устойчивости
энергосистемы. Если последовательная конденсаторная батарея установлена ​​ступенчато,
обход одного или нескольких шагов с помощью байпасных выключателей может изменить величину
последовательной компенсации линии. Например, как показано на фиг. 8, если
банк состоит из 33% и 67% от общей суммы компенсации, четыре ступени,
0%, 33%, 67% и 100% можно получить, минуя оба банка, меньше
банк (33%), более крупный банк (67%), а не в обход обоих банков соответственно.

Изменение последовательной компенсации переключением с помощью механических выключателей
медленный, что приемлемо для управления установившимся потоком мощности.
Однако для повышения динамической устойчивости системы последовательная компенсация
нужно быстро менять. Это может быть выполнено с помощью тиристорного управления.
последовательная компенсация (TCSC).

5.4 Серийная компенсация с тиристорным управлением

Последовательная компенсация с тиристорным управлением (TCSC) обеспечивает быстрое управление
и изменение импеданса последовательной конденсаторной батареи.На сегодняшний день (1999 г.),
три прототипа установки, по одной от ABB, Siemens и General
Electric Company (GE) были установлены в США. TCSC — это
часть гибкой системы передачи переменного тока (FACTS), которая является приложением
силовой электроники для управления системой переменного тока для повышения мощности
расход, работа и управление системой переменного тока. TCSC улучшает систему
характеристики для демпфирования SSR, демпфирования колебаний мощности, устойчивости к переходным процессам,
и управление потоком энергии.

Последним из трех прототипов является установка на Слатте.
Подстанция 500 кВ на линии 500 кВ Слатт-Бакли недалеко от штата Орегон-Вашингтон
граница в США. Это совместно финансируется компанией Electric Power.
Исследовательский институт (EPRI), Бонневильское энергетическое управление (BPA) и
General Electric Company (GE). Однолинейная схема Slatt TCSC
показан на фиг. 9. Конденсаторная батарея (8 Ом) разделена на шесть одинаковых
Модули TCSC.Каждый модуль состоит из конденсатора (1,33 Ом), соединенного спина к спине.
тиристорные вентили, управляющие потоком мощности в обоих направлениях, реактор (0,2
Ом), и варистор. Реакторы в каждом модуле последовательно с тиристором.
клапаны, ограничивают скорость изменения тока через тиристоры. В
контроль протекания тока через реактор также изменяет импеданс
комбинированная комбинация конденсатор-реактор, дающая переменное сопротивление.
Когда затвор тиристора заблокирован, полный линейный ток протекает через
только емкость, а полное сопротивление — 1.Емкостный 33 Ом (см. Фиг. 10а).
Когда тиристоры закрыты на полную проводимость (фиг. 10b), большая часть
через ветвь реактор-тиристор протекает линейный ток (небольшой ток
протекает через конденсатор), и результирующее полное сопротивление составляет 0,12 Ом индуктивного сопротивления.
Если тиристоры закрыты только для частичной проводимости (рис. 10c), циркулирующий
ток будет течь между конденсатором и катушкой индуктивности, и сопротивление может
варьироваться от 1,33 до 4,0 Ом, в зависимости от угла проводимости
тиристорные вентили.Последний называется режимом работы нониуса.

Полная конденсаторная батарея со всеми шестью модулями может быть отключена
байпасный выключатель. Этот байпасный выключатель расположен за пределами главного конденсатора.
платформа банка, аналогичная корпусу для обычного последовательного конденсатора
банк. Также имеется реактор, подключенный последовательно к байпасному выключателю.
для ограничения величины тока разряда конденсатора через прерыватель.