Активные «умные провода»: безинверторный статический продольный компенсатор

Page 1
background image

Page 2
background image

МИРОВОЙ

ОПЫТ

118

S

m

a

r

t

 G

r

id

Smart Grid

П

оявление

 

таких

 

техноло

-

гий

как

 

динамическое

 

определение

 

пропуск

-

ной

 

способности

 (DSR) 

и

 FACTS, 

связано

 

с

 

повышением

 

эффективности

 

использования

 

и

 

надёжности

 

существующих

 

сетей

 

передачи

 

и

 

распределения

 

без

 

строительства

 

новых

 

линий

Раз

-

витие

 

технологий

 

распределённого

 

последовательного

 

реактивного

 

со

-

противления

 (DSR) 

и

 

управления

 

потоками

 

энергии

 

при

 

помощи

 

распределённых

 

устройств

 FACTS 

(D-FACTs), 

известных

 

как

 

технологии

 

«

умных

 

проводов

» (Smart Wires), 

финансируется

 

сообществом

 

энер

-

гокомпаний

 

с

 

учётом

 

того

что

 

при

 

помощи

 

технологии

 DSR 

будет

 

осу

-

ществляться

 

надёжное

 

и

 

недоро

-

гое

 

управление

 

потоком

 

энергии

Технология

 DSR 

в

 

состоянии

 

повы

-

сить

 

реактивное

 

сопротивление

 

линии

 

передачи

 

путём

 

увеличения

 

её

 

реактивной

 

энергии

но

 

не

 

в

 

со

-

стоянии

 

снизить

 

реактивное

 

сопро

-

тивление

 

путём

 

уменьшения

 

потока

 

энергии

 

из

 

линии

Энергокомпании

 

оценили

 

перспективы

 

технологии

способной

 

ввести

 

индуктивность

 

и

 

ёмкость

 

в

 

линию

Предыдущий

 

под

-

ход

 

ввода

 

и

 

вывода

 

энергии

 

заклю

-

чался

 

в

 

использовании

 

методики

 

регулирования

 

потока

 

энергии

 

на

 

основе

 

инвертора

но

 

такой

 

метод

 

оказался

 

слишком

 

затратным

 

и

 

не

 

оправдал

 

ожиданий

 

энергокомпа

-

ний

 

в

 

части

 

соответствия

 

требова

-

ниям

 

среднего

 

времени

 

наработки

 

на

 

отказ

 

и

 

технического

 

обслужива

-

ния

Технология

  «

умных

 

проводов

» 

(Active Smart Wires, 

или

 ASW) — 

это

 

новая

 

концепция

предлагающая

 

недорогой

 

высоконадёжный

 

метод

 

повышения

 

и

 

понижения

 

потока

 

энергии

 

в

 

линии

 

передачи

ВВЕДЕНИЕ

Снижение

 

надёжности

 

и

 

пере

-

грузка

 

линий

 

передачи

 

и

 

распре

-

деления

 

явились

 

стимулом

   

к

 

раз

-

работке

 

новых

 

технологий

которые

 

способны

 

усилить

 

работу

 

сети

 

без

 

строительства

 

новых

 

линий

В

 

тех

-

Активные 

«умные провода»: 

безинверторный 

статический 

продольный 

компенсатор

Франк КРИКЕБАУМ (Frank KREIKEBAUM),

 научное общество Мунусвами Имайяварамбан

 (Munuswamy Imayavaramban),

Дипак ДИВАН (Deepak DIVAN), профессор, научное 

общество Технологический институт Джорджии 


Page 3
background image

119

 5 (26), 

сентябрь

октябрь

, 2014

нологии

 

динамического

 

определе

-

ния

 

пропускной

 

способности

 (DSR) 

используется

 

целый

 

ряд

 

модулей

 

мощностью

 10 

кВА

которые

 

уста

-

навливаются

 

на

 

проводах

 

в

 

опреде

-

лённых

 

точках

 

линии

 

передачи

 

для

 

повышения

 

импеданса

 

линии

Как

 

видно

 

на

 

рис

. 1, 

каждый

 

мо

-

дуль

 DSR 

постепенно

 

активизирует

-

ся

 

по

 

достижении

 

линией

 

заданного

 

уровня

 

тока

В

 

том

 

случае

если

 

зна

-

чения

 

заданного

 

тока

 

соответствуют

 

его

 

статистическому

 

распределе

-

нию

задачей

 

модулей

 

является

 

вве

-

дение

 

увеличивающегося

 

сопро

-

тивления

 

в

 

момент

когда

 

фазный

 

ток

 

превысит

 

своё

 

пороговое

 

зна

-

чение

Результаты

 

моделирования

 

на

 

уровне

 

системы

 

продемонстри

-

ровали

 

преимущества

 

технологии

 

DSR. 

Доказательство

 

правильности

 

концепции

 

было

 

показано

 

на

 

экс

-

перименте

 

с

 

модулем

предназна

-

ченным

 

для

 

введения

 

напряжения

 

13 

В

 

при

 

токе

 750 

А

 

в

 

линии

 169 

кВ

 

в

 

установившемся

 

и

 

аварийном

 

режимах

 

работы

 

системы

Группа

 

энергокомпаний

 

инициировала

 

программу

 

пилотного

 

размещения

 

модулей

 DSR 

с

 

плановым

 

сроком

 

службы

 

более

 20 

лет

не

 

требующих

 

никакого

 

техобслуживания

Допол

-

нительные

 

преимущества

 

системы

 

возможны

 

в

 

том

 

случае

если

 

на

-

бор

 

модулей

 

можно

 

сконфигуриро

-

вать

 

на

 

повышение

 

или

 

снижение

 

реактивного

 

сопротивления

 

линии

Схема

 

распределённой

 

статической

 

продольной

 

компенсации

 (DSSC) 

и

 

схема

 

распределённого

 

полного

 

продольного

 

сопротивления

 (DSI) 

в

 

состоянии

 

повысить

 

или

 

понизить

 

реактивное

 

сопротивление

 

линии

 

и

 

таким

 

образом

 

повысить

 

или

 

по

-

низить

 

поток

 

активной

 

мощности

Для

 

получения

 

возможности

 

полно

-

го

 

регулирования

 

потока

 

активной

 

мощности

 

для

 

каждого

 

из

 

модулей

 

необходима

 

нелокальная

 

инфор

-

мация

предполагающая

 

наличие

 

связи

в

 

которой

 

нет

 

необходимо

-

сти

 

при

 

использовании

   

модулей

 

DSR.

СУЩЕСТВУЮЩИЕ

 

РЕШЕНИЯ

Модуль

 DSSC 

работает

 

как

 

мало

-

мощный

 

статический

 

продольный

 

компенсатор

 (SSC). 

При

 

помощи

 

комплекта

 

указанных

 

модулей

 

мож

-

но

 

достичь

 

необходимого

 

ввода

 

индуктивности

 

или

 

ёмкости

Лабо

-

раторный

 

прототип

 

модуля

 DSSC 

мощностью

 6,5 

кВА

 

продемон

-

стрировал

 

чрезвычайно

 

хорошую

 

способность

 

плавного

 

управления

 

повышением

 

или

 

понижением

 

фаз

-

ного

 

тока

В

 

отличие

 

от

 

стандартных

 

продольных

 

компенсаторов

 (SSC), 

которым

согласно

 

материалам

опубликованным

 

в

 

трудах

 IEEE 

в

 

2010 

г

., 

требуется

 

высоковольтная

 

изоляция

лёгкий

 

модуль

 DSSC 

мож

-

но

 

устанавливать

 

на

 

проводе

 

высо

-

кого

 

напряжения

Однако

 

характе

-

ристики

 

модуля

 DSSC 

ограничены

 

сроком

 

службы

 

конденсатора

 

по

-

стоянного

 

тока

аэродинамически

-

ми

 

свойствами

 

и

 

ограничениями

 

на

 

массу

которые

 

связаны

 

со

 

спо

-

собами

 

монтажа

При

 

условии

что

 

стоимость

 

установки

 

модулей

 DSSC 

является

 

существенной

 

частью

 

сто

-

имости

 

всей

 

системы

выезд

 

персо

-

нала

 

на

 

замену

 

конденсаторов

 

не

 

является

 

экономически

 

эффектив

-

ным

Продление

 

срока

 

службы

 

кон

-

денсаторов

 

активным

 

охлаждением

 

затруднено

 

вследствие

 

наличия

 

вы

-

соких

 

температур

 

и

 

необходимо

-

стью

 

пассивного

 

охлаждения

По

-

этому

 

было

 

принято

 

альтернативное

 

решение

исключающее

 

использо

-

вание

 

конденсаторов

 

постоянного

 

тока

.

Модуль

 

распределённого

 

полно

-

го

 

продольного

 

сопротивления

 (DSI) 

представляет

 

собой

 

одновитковый

 

трансформатор

 (STT), 

дополненный

 

индуктором

 (X

l

), 

конденсатором

 (X

c

и

 

устройствами

 

связи

Ввод

 

подпит

-

ки

 

в

 

линию

 

зависит

 

от

 

состояния

 

вы

-

ключателей

 (S

1

 

и

 S

2

и

 

реле

 (S

м

). 

Со

-

четание

 

трёх

 

пассивных

 

элементов

 

(X

м

, X

c

и

  X

l

позволяет

 

осуществить

 

инъекцию

 

четырёх

 

ненулевых

 

уров

-

ней

 

полного

 

сопротивления

 

по

-

следовательно

 

к

 

линии

Поскольку

 

используются

 

конденсаторы

 

пере

-

менного

 

тока

надёжность

 

модуля

 

DSI 

и

 

стоимость

 

эксплуатации

 

такие

 

же

как

 

у

 DSR. 

Однако

 

единичный

 

модуль

 DSI 

обладает

 

значительно

 

меньшей

 

плавностью

 

управления

чем

 

единичный

 

модуль

 DSSC. 

При

 

помощи

 

комплекта

 

скоординиро

-

ванных

 

модулей

 DSI 

можно

 

достичь

 

большей

 

плавности

чем

 

при

 

одном

 

модуле

Однако

 

в

 

некоторых

 

случаях

 

использование

 

комплекта

 

модулей

 

для

 

получения

 

большей

 

плавности

 

может

 

оказаться

 

невыгодным

При

-

мером

 

может

 

служить

 

небольшой

 

комплект

 

модулей

 DSI, 

устанавли

-

ваемый

 

на

 

линию

 

небольшой

 

про

-

тяжённости

В

 

идеале

 

альтернатив

-

ный

 

модуль

 

обеспечил

 

бы

 

качество

 

управления

 

модуля

 DSSC 

и

 

надеж

-

ность

 

модуля

 DSI.

ПРЕДЛАГАЕМОЕ

 

РЕШЕНИЕ

На

 

рис

. 2 

представлена

 

схема

 

модуля

обладающего

 

преимуще

-

ствами

 

как

 

модуля

 DSI, 

так

 

и

 

модуля

 

DSSC. 

Этот

 

модуль

 

состоит

 

из

 

одно

-

виткового

 

трансформатора

 (STT) 

с

 

реактивным

 

сопротивлением

 

на

-

магничивания

 (L

м

), 

двумя

 

выключа

-

телями

 

переменного

 

тока

 (S

1

, S

2

на

 

Рис

. 1. 

Ранее

 

предлагаемая

 

топология

 

динамического

 

определения

 

пропускной

 

способности

 (DSR) 

для

 

последовательного

 

управления

 

потоком

 

мощности

Линии

 

электропередачи

Трансформатор

Х

м

S

м

S

Источник

 

питания

Управление

Первичная

 

обмотка

 

трансформатора

Вторичная

 

обмотка

 

трансформатора


Page 4
background image

МИРОВОЙ 
ОПЫТ

120

базе

 IGBT, 

конденсатора

 

перемен

-

ного

 

тока

 (C), 

двух

 

фильтрующих

 

эле

-

ментов

 (L

f

, C

f

), 

контакт

-

реле

 (S

м

для

 

обеспечения

 

безопасной

 

работы

осуществления

 

связи

 

и

 

управления

Воздушный

 

зазор

 

трансформато

-

ра

 STT 

используется

 

для

 

получения

 

требуемой

 

индуктивности

 

намагни

-

чивания

исключая

 

необходимость

 

применения

 

дополнительного

 

ин

-

дуктора

используемого

 

в

 

модуле

 

DSI. 

Как

 

и

 

в

 

случае

 

с

 DSR, 

использо

-

вание

 

коэффициента

 

трансформа

-

ции

равного

 

как

 

минимум

 20:1, 

гарантирует

что

 

величина

 

токов

 

вторичной

 

обмотки

 

даже

 

в

 

ава

-

рийных

 

условиях

 

будет

 

достаточно

 

мала

чтобы

 

использовать

 

недо

-

рогие

 IGBT. 

При

 

включенном

  S

1

 

и

 

отключённом

  S

2

 

эквивалентное

 

па

-

раллельное

 

сопротивление

  L

м

 

и

 C 

вводится

 

в

 

линию

 

последовательно

При

 

отключённом

 S

1

 

и

 

включённом

 

Рис

. 2. 

Схема

 

предлагаемого

 

устройства

 Active Smart Wires, 

безинвенторный

 

модуль

 SSC

Примечание

Сплошная

 

линия

 

обозначает

 

конденсатор

 

без

 

потерь

 

и

 

ин

-

дуктор

а

 

пунктирная

 

линия

 

включает

 

в

 

себя

 

потери

 0,1 Q ESR (

эквивалент

-

ное

 

последовательное

 

сопротивление

для

 

индуктора

 

и

 0,05 Q ESR — 

для

 

конденсатора

.

S

2

  L

м

 

вводится

 

в

 

линию

 

последова

-

тельно

Переключение

 S

1

 

и

 S

2

 

наря

-

ду

 

с

 

учётом

 

влияния

 

коэффициента

 

нагрузки

 (D) 

создаёт

 

ёмкостное

 

со

-

противление

 

в

 

цепи

 

переменного

 

тока

 

на

 

вторичных

 

зажимах

 B-B’, 

как

 

видно

 

из

 (1):

X

c

,

eff 

Х

с

/D

2

 .  

(1)

Изменение

 

импеданса

 

линии

 

передачи

 

с

 

первичной

  

стороны

 A-A’ 

является

 

эквивалентным

 

парал

-

лельным

 

сопротивлением

 X

l

 

и

 X

c

eff

вносимым

 

в

 

цепь

 

трансформатора

как

 

это

 

видно

 

из

 (2): 

[(X

м

 

Х

с

)/(

Х

м

 D

2

 + 

Х

с

)]n

2

 . 

(2)

Теоретическое

 

изменение

 

им

-

педанса

 

линии

 

передачи

 

в

 

каче

-

стве

 

функции

 D 

для

 

единичного

 

модуля

 

показано

 

на

 

рис

. 3 

в

 

виде

 

сплошной

 

линии

 

с

 

резонансным

 

пиком

 

при

 D = 0,707 

и

 

предпола

-

гаемых

 

заданных

 

значениях

 

пара

-

метров

Модуль

 

продемонстриро

-

вал

 

требуемую

 

функциональность

индуцируя

 

индуктивное

 

сопротив

-

ление

 

при

 

коэффициенте

 

загрузки

 

ниже

 0,707 

и

 

ёмкостное

 

сопротив

-

ление

 

для

 

значений

 

выше

 0,707. 

Величина

 

резонансного

 

пика

 

сни

-

жена

 

за

 

счёт

 

введения

 

реальных

 

потерь

как

 

показано

 

на

 

рис

. 3 

в

 

виде

 

пунктирной

 

линии

Воздей

-

ствие

 

резонансного

 

пика

 

в

 

даль

-

нейшем

 

вероятно

будет

 

снижено

 

насыщением

 STT.

УСТАНОВКА

 

ДЛЯ

 

МОДЕЛИРОВАНИЯ

На

 

рис

. 4 

показан

 

модуль

 Active 

Smart Wires 10 

кВА

встроенный

 

в

   

высоковольтный

 

испытательный

 

стенд

расположенный

 

в

 

универ

-

ситете

 

Джорджии

Система

изо

-

бражённая

 

на

 

рис

. 5, 

была

 

смо

-

делирована

 

на

 

установке

 Saber 

при

 

использовании

 

параметров

указанных

 

в

 

таблице

Были

 

исполь

-

зованы

 

идеальные

 

выключатели

 

с

 

ненулевым

 

временем

 

включения

 

и

 

отключения

Использовалось

 

управ

-

ление

 

загрузкой

Характеристики

 

трансформаторов

 (STT) 

были

 

взяты

 

из

 

лабораторных

 

измерений

 

для

 

трансформаторов

изготовленных

  

для

 

подтверждения

 

концепции

 

мо

-

дуля

 DSR. 

Насыщение

 STT 

в

 

расчёт

 

не

 

принималось

Сильноточная

 

ис

-

пытательная

 

установка

 

была

 

рас

-

считана

 

на

 

ток

 1200 

А

Необходимо

 

отметить

что

 

номинал

 

в

 10 

кВА

 

рас

-

считан

 

для

 

коэффициентов

 

загрузки

 

и

 1 

соответственно

Промежуточ

-

Рис

. 3. 

Теоретическое

 

изменение

 

импеданса

 

линии

 

в

 

функции

 

коэффициента

 

загрузки

 

для

 

модуля

 

с

 X

c

 = 0,5 Q , X

l

 = 1 Q, n=1

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Линии

 

электропередачи

Трансформатор

Х

м

Х

С

1

Х

L1

Х

C

S

м

S

1

А

А

S

2

Источник

 

питания

Управление

Связь

Первичная

 

обмотка

 

трансформатора

Вторичная

 

обмотка

 

трансформатора

Коэффициент

 

нагрузки

Реактивное

 

сопро

тивление

Ом

5

4

3

2

1

0

-1

-2

-3

-4

-5


Page 5
background image

121

 5 (26), 

сентябрь

октябрь

, 2014

ные

 

коэффициенты

 

дают

 

более

 

вы

-

сокие

 

параметры

.

РЕЗУЛЬТАТЫ

 

МОДЕЛИРОВАНИЯ

Ток

 

и

 

напряжение

 

на

 

выводах

 

вторичной

 

обмотки

 STT 

показаны

 

на

 

рис

. 5 

для

 

всего

 

диапазона

 

коэф

-

фициента

 

загрузки

Красной

 

линией

 

показан

 

фазный

 

ток

 400 

А

который

 

начинает

 

протекать

когда

 

модуль

 

Active Smart Wires 

шунтируется

  

за

-

мыканием

 

выключателя

  S

м

При

 

высоком

 

коэффициенте

 

загрузки

 

модуль

 

выдает

 

ёмкостное

 

сопротив

-

ление

а

 

при

 

низком

 — 

индуктивное

.

На

 

рис

. 6 

показан

 

фазовый

 

угол

 

между

 

напряжениями

 

на

 

модуле

 

Active Smart Wires 

и

 

фазный

 

ток

 

при

 

коэффициенте

 

загрузки

 0,1. 

На

 

рис

. 7 

показано

 

то

 

же

 

самое

толь

-

ко

 

для

 

коэффициента

 

загрузки

 0,9. 

При

 

сравнении

 

рис

. 6 

и

 7 

можно

 

увидеть

 

переход

 

от

 

индуктивного

 

сопротивления

 

к

 

ёмкостному

 

сопро

-

тивлению

На

 

рис

. 8 

и

 9 

показана

 

пульсация

 

напряжения

 

на

 

выводах

 

модуля

 Active Smart Wires 

в

 

устояв

-

шемся

 

режиме

 

при

 

коэффициентах

 

загрузки

 0,1 

и

 0,9 

соответственно

.

УПРАВЛЕНИЕ

Номинальные

 

параметры

 

мощ

-

ного

 

испытательного

 

стенда

 

состав

-

ляют

 1200 A (

среднеквадратичное

 

значение

). 

Однако

 

для

 

части

 

ёмкост

-

ного

 

рабочего

 

диапазона

 

модуль

 

Active Smart Wires 

подаёт

 

в

 

линию

 

ток

 

более

 1400 

А

 

по

 

сравнению

 

с

 

базисным

 

током

 400 

А

  (

что

 

связа

-

но

 

с

 

низким

 

импедансом

 

линии

). 

Если

 

модули

 Active Smart Wire 

будут

 

использоваться

 

на

 

линиях

 

электро

-

передачи

 

как

 

предусмотрено

то

 

комплект

 

модулей

 Active Smart Wire 

должен

 

быть

 

подобран

 

таким

 

обра

-

зом

чтобы

 

во

 

время

 

работы

 

импе

-

данс

 

линии

 

снижался

 

не

 

более

 

чем

 

на

 20% 

от

 

номинального

На

 

таком

 

уровне

 

изменения

 

импеданса

 

пото

-

ки

 

мощности

 

в

 

линии

 

не

 

будут

 

утраи

-

ваться

как

 

видно

 

при

 

моделирова

-

нии

 

на

 

стенде

Поскольку

 

очень

 

большое

 

изме

-

нение

 

тока

 

будет

 

ограничиваться

 

правильно

 

подобранным

 

комплек

-

том

 

модулей

 Active Smart Wire, 

необ

-

ходимо

 

предусмотреть

 

управление

 

этими

 

модулями

Чрезвычайная

 

чувствительность

 

тока

 

линии

 

к

 

коэф

-

фициенту

 

загрузки

значение

 

кото

-

рого

 

приближается

 

к

 

резонансному

 

Рис

. 4. 

Модуль

 Active Smart Wires, 

встроенный

  

в

 

испытательный

 

стенд

 

Университета

 

Джорджии

 (

закрашен

 

синим

)

Табл

. 1. 

Параметры

 

модуля

использованные

 

при

 

моделировании

Параметр

Значение

Напряжение

 

питания

 (Vs) 

377 

В

Коэффициент

 

загрузки

 

понижающего

 

транс

-

форматора

 (n) 

10:1 

Индуктивность

 

последовательного

 

реактора

 

линии

 

передачи

  

90 

мкГн

 

Частота

 

переключений

 10 

кГц

 

L

м

 (

со

 

стороны

 

линии

) 41,6 

мкГн

 

C 450 

мкФ

 

C

f

30 

мкФ

 

L

f

20 

мкГн

 

ESR (

эквивалентное

 

последовательное

 

со

-

противление

) L

f

50 

мОм

 

Коэффициент

 

трансформации

 STT 

1:25 

Сопротивление

 

обмотки

 

стороны

 

высокого

 

напряжения

 STT 

164 

Ом

 

Ron

мОм

 

ton, toff

мкс

 

Рис

. 5. 

Соотношение

 

между

 

фазным

 

током

 (ARMS) 

и

 

коэффициентом

 

загрузки

 

для

 

единичного

 

модуля

 Active Smart Wires 

во

 

время

 

моделирования

 

на

 

стенде

 

Университета

 

Джорджии

Понижающий

 

трансформатор

Активный

 

модуль

 «Smart Wire»

Последовательно

 

включённая

 

катушка

 

индуктивности

Х

м

Х

C1

Х

C

S

1

S

2

Х

L1

S

м

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

То

к

А


Page 6
background image

МИРОВОЙ 
ОПЫТ

122

не

 

требующий

 

применения

 

высоко

-

надёжных

 

ограничивающих

 

инвер

-

торов

 

и

 

конденсаторов

 

постоянно

-

го

 

тока

Модуль

 Active Smart Wires 

изготовлен

 

на

 

основе

 

модуля

 DSR 

(

распределённое

 

последовательное

 

реактивное

 

сопротивление

за

 

счёт

 

добавления

 

конденсатора

 

перемен

-

ного

 

тока

двух

 

выключателей

 

пере

-

менного

 

тока

 

и

 

пакета

 

связи

что

 

обеспечивает

 

в

 

результате

 

надёж

-

ную

 

систему

Это

 

также

 

предполага

-

ет

что

 

предложенный

 

модуль

 Active 

Smart Wires, 

как

 

и

 

его

 

предшествен

-

ник

 DSR, 

будет

 

эффективен

Резуль

-

таты

 

моделирования

 

подтверждают

 

способность

 

модуля

 

вводить

 

в

 

ли

-

нию

 

требуемый

 

и

 

контролируемый

 

импеданс

 

ЛИТЕРАТУРА

1.  D. Das, F. Kreikebaum, D. Divan, F. 

Lambert, “Reducing Transmission 
Investment to Meet Renewable 
Portfolio Standards Using Smart 
Wires,” in Proc. of 2010 IEEE PES 
Transmission and Distribution 
Conference and Exposition, New 
Orleans, LA, April 19—22, 2010.

2. 

Д

Дас

Ф

Крикебаум

Д

Диван

Ф

Ламберт

  «

Сокращение

 

инве

-

стиций

 

в

 

линии

 

передачи

 

для

 

со

-

блюдения

 

требований

 

стандарта

 

портфеля

 

возобновляемых

 

ис

-

точников

 

энергии

 

при

 

помощи

 

технологии

  «

умных

 

проводов

», 

отчёт

представлен

 

на

 

конферен

-

ции

   

лицензированных

 

энерго

-

компаний

 IEEE 

по

 

передаче

 

и

 

распределению

 

электроэнергии

 

в

 2010 

году

Нью

-

Орлеан

Лос

-

Анджелес

 , 

Апрель

 19—22, 2010.

3.  H. Johal, “Distributed Series Reac-

tance: A new approach to realize 
grid power 

 ow control,” Ph.D. dis-

sertation, School of Electrical and 
Computer Engineering, Georgia 
Institute of Technology, Atlanta, 
GA, 2008.

4. 

Г

Джохал

  «

Распределённое

 

ре

-

активное

 

сопротивление

новый

 

подход

 

в

 

области

 

реализации

 

управления

 

потоками

 

мощно

-

сти

», 

диссертация

 

на

 

соискание

 

учёной

 

степени

 

кандидата

 

тех

-

нических

 

наук

Школа

 

электро

-

техники

 

и

 

вычислительной

 

техники

 

Технологического

 

Ин

-

ститута

 

штата

 

Джорджия

Атлан

-

та

Джорджия

, 2008 

г

.

5.  D. Divan, W. Brumsickle, “A Dis-

Рис

. 6. 

Напряжение

 (

красная

 

кривая

на

 

стороне

 

высокого

 

напряжения

 

трансформатора

 STT 

модуля

 ASW 

и

 

ток

 (

чёрная

 

кривая

линии

 

передачи

 

при

 

работе

 

модуля

 ASW 

с

 

коэффициентом

 

загрузки

 

0,1 (

режим

 

индуктивного

 

сопротивления

)

Область

 

в

 

синем

 

прямоугольнике

 

детально

 

показана

 

на

 

рис

. 8

Рис

. 7. 

Напряжение

 (

красная

 

кривая

на

 

стороне

 

высокого

 

напряжения

 

трансформатора

 STT 

модуля

 ASW 

и

 

ток

 (

чёрная

 

кривая

линии

 

передачи

 

при

 

работе

 

модуля

 ASW 

с

 

коэффициентом

 

загрузки

 

0,9 (

режим

 

ёмкостного

 

сопротивления

)

Область

 

в

 

синем

 

прямоугольнике

 

детально

 

показана

 

на

 

рис

. 9

пику

 (

рис

. 6), 

предполагает

что

 

экс

-

плуатации

 

в

 

этом

 

регионе

   

следует

 

избегать

.

ВЫВОДЫ

Необходимость

 

управления

 

по

-

токораспределением

 

мощности

 

в

 

энергосистеме

 

возрастает

 

очень

 

быстро

так

 

как

 

в

 

энергосистему

которая

 

уже

 

и

 

так

 

перегружена

дополнительно

 

включаются

 

воз

-

обновляемые

 

источники

 

энергии

И

 

для

 

максимального

 

использова

-

ния

 

ресурсов

 

энергосистемы

 

крити

-

чески

 

важно

 

наличие

 

экономичных

 

технических

 

решений

В

 

настоящей

 

работе

 

предлагается

 

использовать

 

модули

 Active Smart Wires, 

новый

 

метод

 

реализации

 

функции

 

стати

-

ческой

 

продольной

 

компенсации

Напр

яж

ение

 

ст

ороны

 

ВН

 

одновитк

овог

о

 

трансформа

тора

В

150

100

50

0

-50

-100

-150

Фазный

 

то

к

А

300

200

100

0

-100

-200

-300

1,465

1,47

1,475

1,48

1,485

1,49

1,495

1,5

Время

с

Напр

яж

ение

 

ст

ороны

 

ВН

 

одновитк

овог

о

 

трансформа

тора

В

4000

2000

0

-2000

-4000

1,465

1,47

1,475

1,48

1,485

1,49

1,495

1,5

Время

с

2000

1000

0

-1000

-2000

Фазный

 

то

к

А


Page 7
background image

123

 5 (26), 

сентябрь

октябрь

, 2014

tributed Static Series Compensator System for Realiz-
ing Active Power Flow Control on Existing Power Lines,” 
in IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 22, No. 1, 
January 2007, pps. 642—649.

6. 

Д

Диван

У

Брамсикл

  «

Система

 

статической

 

про

-

дольной

 

компенсации

 

для

 

управления

 

потоками

 

мощности

 

существующих

 

линий

 

передачи

», 

матери

-

алы

 IEEE 

по

 

снабжению

 

электроэнергией

том

 22, 

1, 

январь

 2007, 

стр

. 642—649. 

7.  D. Divan, H. Johal, “Distributed FACTS—A New Concept 

for Realizing Grid Power Flow Control,” in IEEE Trans-
actions on Power Electronics, Volume 22, Issue 6, Nov. 
2007, pps. 2253—2260.

8. 

Д

Диван

Г

Джохал

  «

Распределённые

 

устройства

 

FACTS — 

новая

 

концепция

 

для

 

организации

 

управле

-

ния

 

потоками

 

мощности

», 

материалы

 IEEE 

по

 

сило

-

вой

 

электронике

том

 22, 

издание

 6, 

ноябрь

 2007, 

с

. 2253—2260.

Рис

. 8. 

Крупный

 

план

 

напряжения

 

на

 

стороне

 

высокого

 

напряжения

 

трансформатора

 STT 

модуля

 ASW 

с

 

коэффициентом

 

загрузки

 0,1 

(

режим

 

индуктивного

 

сопротивления

)

Рис

. 9. 

Крупный

 

план

 

напряжения

 

на

 

стороне

 

высокого

 

напряжения

 

трансформатора

 STT 

модуля

 ASW 

с

 

коэффициентом

 

загрузки

 0,9 

(

режим

 

ёмкостного

 

сопротивления

)

1,473

1,477

1,478

Время

с

1,474

1,475

1,476

1,468

1,472

1,473

Время

с

1,469

1,47

1,471

Напр

яж

ение

 

стороны

 

ВН

 

одновитк

овог

о

 

трансформа

тора

В

130

125

120

115

110

105

100

95

90

85

80

75

Напр

яж

ение

 

стороны

 

ВН

 

одновитк

овог

о

 

трансформа

тора

В

1900

1800

1700

1600

1500

1400

1300

1200

1100

1000


Оригинал статьи: Активные «умные провода»: безинверторный статический продольный компенсатор

Читать онлайн

Появление таких технологий, как динамическое определение пропускной способности (DSR) и FACTS, связано с повышением эффективности использования и надёжности существующих сетей передачи и распределения без строительства новых линий. Развитие технологий распределённого последовательного реактивного сопротивления (DSR) и управления потоками энергии при помощи распределённых устройств FACTS (D-FACTs), известных как технологии «умных проводов» (Smart Wires), финансируется сообществом энергокомпаний с учётом того, что при помощи технологии DSR будет осуществляться надёжное и недорогое управление потоком энергии.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(78), май-июнь 2023

Ранговый анализ и ансамблевая модель машинного обучения для прогнозирования нагрузок в узлах центральной энергосистемы Монголии

Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Мировой опыт
Русина А.Г. Осгонбаатар Т. Матренин П.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»