Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Гнучкі системи передачі змінного струму (ГСПЗС, англ. Flexible alternating current transmission systems, FACTS) — системи, що базуються на силовій електроніці та статичному обладнанні і забезпечують керування одним чи декількома параметрами систем змінного струму. Через довгий розвиток даних систем за кордоном термінологія, що використовується в Україні та СНД, є переважно запозиченою та перекладається виключно для вступів до статей та наукових робіт.
Передумови появи
Фактично проблема вирішення збільшення обсягів електричної потужності, що передається зводиться до наступних можливих заходів:
- збільшення кількості ЛЕП;
- збільшення (рівня напруги);
- компенсація реактивної складової фізичних параметрів.
Перші два заходи в умовах щільної забудови як правило ускладнені, та іноді неможливі технічно. До активного розвитку силової електроніки компенсація реактивних параметрів здійснювалась за допомогою паралельного або послідовного включення батарей статичних компенсаторів (БСК). Їх головним недоліком є покроковість переключення. З появою достатньо надійних тиристорів стало можливим їх використання для плавного регулювання компенсації. Фактично роботи з даних систем велись паралельно у СРСР та інших країнах. Великий внесок у розробку даних систем у СРСР зробив Перхач В.С.
Фізичні принципи
Головною ідеєю застосування даних засобів є компенсація індуктивної складової опору ЛЕП засобами поздовжньої компенсації та перетоків реактивної потужності засобами поперечної компенсації. Головним є швидкодійна система керування, тому, окрім систем з застосуванням тиристорів як силового обладнання, до них належать системи на кшталт MSC та MCR.
Види компенсації
Всі системи ГСПЗС розподіляються на дві основні групи — системи поздовжньої та поперечної компенсації в залежності від параметрів, що компенсуються. Також існують комбіновані пристрої, однак через їх вартість та складність у керуванні вони не набули широкого розповсюдження.
Поздовжня компенсація
- Статична синхронна поздовжня компенсація (англ. Static synchronous series compensator, SSSC) — звичайна класична компенсація з тиристорним керуванням.
- Тиристорно-керована поздовжня компенсація (англ. Thyristor-controlled series capacitor, TCSC) — ряд конденсаторних батарей зашунтованих тиристорно-керованим реактором.
- Тиристорно-керований поздовжній реактор (англ. Thyristor-controlled series reactor, TCSR) — послідовно приєднаний реактор зашунтований тиристорно-керованим реактором.
- Поздовжній конденсатор з тиристорним керуванням (англ. Thyristor-switched series capacitor, TSSC) — ряд конденсаторних батарей зашунтованих реактором з тиристорним керуванням.
- Поздовжні реактор з тиристорним керуванням (англ. Thyristor-switched series reactor (TSSR)) — послідовно приєднаний реактор зашунтований реактором з тиристорним керуванням.
Слід зазначити, що фактично TCSC та TSSC діють за однаковими принципами, як і TCSR з TSSR, однак TSSC та TSSR передбачають ступінчате регулювання реактивним опором. Також є варіанти схем, у яких індуктивність реактора близька до нульової.
Поперечна компенсація
- Статичний синхронний компенсатор (англ. Static synchronous compensator, STATCOM) — раніше відомий як STATCON. Аналогічні системи вироблялись у СРСР, та не здобули широкого використання. Окремі установки були розроблені у Національному університеті «Львівська політехніка».
- Статичний компенсатор реактивної потужності (англ. Static VAR compensator, SVC). Найбільш поширені наступні типи:
- Тиристорно-керований реактор (англ. Thyristor-controlled reactor, TCR) — реактор послідовно приєднаний до двонаправленого тиристорного вентиля з фазовим керуванням. Еквівалентний реактивний опір постійно змінюється.
- Реактор з тиристорним керуванням (англ. Thyristor-switched reactor, TSR) — аналогічний до тиристорно-керованого реактора, однак тиристори або замкнені, або розімкнуті. Еквівалентний реактивний опір змінюється ступінчато.
- Конденсатор з тиристорним керуванням (англ. Thyristor-switched capacitor, TSC) — конденсатор послідовно приєднаний до двонаправленого тиристорного вентиля. Тиристори або замкнені, або розімкнуті. Еквівалентний реактивний опір змінюється ступінчато.
- Конденсатор з механічним керуванням (англ. Mechanically-switched capacitor, MSC) — конденсатор переключається за допомогою вимикача. Головною метою є компенсування усталених значень реактивної потужності. Як правило, в мережах вмикається небагато разів на день. За функціональністю є аналогом БСК.
- Реактор з механічним керуванням (англ. Mechanically-switched Reactor, MSR) — аналогічно до попереднього реактор переключається за допомогою вимикача. Використовується тільки в мережах з надвисокою напругою (понад 500 кВ), тому є відносно рідкісним.
Комбіновані пристрої
- Об'єднаний регулятор потокорозподілу потужності (англ. Unified Power Flow Controller, UPFC) — фактично являє собою поєднання STATCOM та SSSC.
- Тиристорно-керований фазорегулюючий трансформатор (англ. Thyristor-Controlled Phase Shifting Transformer, TCPST)
- Регулятор потужності між фазами (англ. Interphase Power Contoller, ІРС).
Головна проблема застосування даних пристрої є складність розрахунку перехідних процесів у випадку аварійних ситуації, що пов'язана з необхідністю враховувати поведінку тиристорів при зміні параметрів електричної енергії.
Переваги та недоліки
Головною перевагою є можливість збільшення пропускної здатності та покращення якості електричної енергії, що постачається без проведення повномасштабних реконструкції ліній.
Головним недоліком є вартість установок, що для TCSC, яка є однією з найпростіших систем за реалізацією, становить не менше половини вартості нової лінії аналогічної довжини.
Посилання
- ABB FACTS [ 1 жовтня 2012 у Wayback Machine.]
- Siemens Flexible AC Transmission Systems (FACTS) [ 21 жовтня 2020 у Wayback Machine.], Siemens, домашня сторінка Energy Sector
- Автореферат докторської дисертації Павловського В.В. [ 14 квітня 2022 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Gnuchki sistemi peredachi zminnogo strumu GSPZS angl Flexible alternating current transmission systems FACTS sistemi sho bazuyutsya na silovij elektronici ta statichnomu obladnanni i zabezpechuyut keruvannya odnim chi dekilkoma parametrami sistem zminnogo strumu Cherez dovgij rozvitok danih sistem za kordonom terminologiya sho vikoristovuyetsya v Ukrayini ta SND ye perevazhno zapozichenoyu ta perekladayetsya viklyuchno dlya vstupiv do statej ta naukovih robit Peredumovi poyaviFaktichno problema virishennya zbilshennya obsyagiv elektrichnoyi potuzhnosti sho peredayetsya zvoditsya do nastupnih mozhlivih zahodiv zbilshennya kilkosti LEP zbilshennya rivnya naprugi kompensaciya reaktivnoyi skladovoyi fizichnih parametriv Pershi dva zahodi v umovah shilnoyi zabudovi yak pravilo uskladneni ta inodi nemozhlivi tehnichno Do aktivnogo rozvitku silovoyi elektroniki kompensaciya reaktivnih parametriv zdijsnyuvalas za dopomogoyu paralelnogo abo poslidovnogo vklyuchennya batarej statichnih kompensatoriv BSK Yih golovnim nedolikom ye pokrokovist pereklyuchennya Z poyavoyu dostatno nadijnih tiristoriv stalo mozhlivim yih vikoristannya dlya plavnogo regulyuvannya kompensaciyi Faktichno roboti z danih sistem velis paralelno u SRSR ta inshih krayinah Velikij vnesok u rozrobku danih sistem u SRSR zrobiv Perhach V S Fizichni principiGolovnoyu ideyeyu zastosuvannya danih zasobiv ye kompensaciya induktivnoyi skladovoyi oporu LEP zasobami pozdovzhnoyi kompensaciyi ta peretokiv reaktivnoyi potuzhnosti zasobami poperechnoyi kompensaciyi Golovnim ye shvidkodijna sistema keruvannya tomu okrim sistem z zastosuvannyam tiristoriv yak silovogo obladnannya do nih nalezhat sistemi na kshtalt MSC ta MCR Vidi kompensaciyiShematichne zobrazhennya pristroyiv pozdovzhnoyi kompesaciyi Shematichne zobrazhennya pristroyiv poperechnoyi kompesaciyi Principova shema UPFC Vsi sistemi GSPZS rozpodilyayutsya na dvi osnovni grupi sistemi pozdovzhnoyi ta poperechnoyi kompensaciyi v zalezhnosti vid parametriv sho kompensuyutsya Takozh isnuyut kombinovani pristroyi odnak cherez yih vartist ta skladnist u keruvanni voni ne nabuli shirokogo rozpovsyudzhennya Pozdovzhnya kompensaciya Statichna sinhronna pozdovzhnya kompensaciya angl Static synchronous series compensator SSSC zvichajna klasichna kompensaciya z tiristornim keruvannyam Tiristorno kerovana pozdovzhnya kompensaciya angl Thyristor controlled series capacitor TCSC ryad kondensatornih batarej zashuntovanih tiristorno kerovanim reaktorom Tiristorno kerovanij pozdovzhnij reaktor angl Thyristor controlled series reactor TCSR poslidovno priyednanij reaktor zashuntovanij tiristorno kerovanim reaktorom Pozdovzhnij kondensator z tiristornim keruvannyam angl Thyristor switched series capacitor TSSC ryad kondensatornih batarej zashuntovanih reaktorom z tiristornim keruvannyam Pozdovzhni reaktor z tiristornim keruvannyam angl Thyristor switched series reactor TSSR poslidovno priyednanij reaktor zashuntovanij reaktorom z tiristornim keruvannyam Slid zaznachiti sho faktichno TCSC ta TSSC diyut za odnakovimi principami yak i TCSR z TSSR odnak TSSC ta TSSR peredbachayut stupinchate regulyuvannya reaktivnim oporom Takozh ye varianti shem u yakih induktivnist reaktora blizka do nulovoyi Poperechna kompensaciya Statichnij sinhronnij kompensator angl Static synchronous compensator STATCOM ranishe vidomij yak STATCON Analogichni sistemi viroblyalis u SRSR ta ne zdobuli shirokogo vikoristannya Okremi ustanovki buli rozrobleni u Nacionalnomu universiteti Lvivska politehnika Statichnij kompensator reaktivnoyi potuzhnosti angl Static VAR compensator SVC Najbilsh poshireni nastupni tipi Tiristorno kerovanij reaktor angl Thyristor controlled reactor TCR reaktor poslidovno priyednanij do dvonapravlenogo tiristornogo ventilya z fazovim keruvannyam Ekvivalentnij reaktivnij opir postijno zminyuyetsya Reaktor z tiristornim keruvannyam angl Thyristor switched reactor TSR analogichnij do tiristorno kerovanogo reaktora odnak tiristori abo zamkneni abo rozimknuti Ekvivalentnij reaktivnij opir zminyuyetsya stupinchato Kondensator z tiristornim keruvannyam angl Thyristor switched capacitor TSC kondensator poslidovno priyednanij do dvonapravlenogo tiristornogo ventilya Tiristori abo zamkneni abo rozimknuti Ekvivalentnij reaktivnij opir zminyuyetsya stupinchato Kondensator z mehanichnim keruvannyam angl Mechanically switched capacitor MSC kondensator pereklyuchayetsya za dopomogoyu vimikacha Golovnoyu metoyu ye kompensuvannya ustalenih znachen reaktivnoyi potuzhnosti Yak pravilo v merezhah vmikayetsya nebagato raziv na den Za funkcionalnistyu ye analogom BSK Reaktor z mehanichnim keruvannyam angl Mechanically switched Reactor MSR analogichno do poperednogo reaktor pereklyuchayetsya za dopomogoyu vimikacha Vikoristovuyetsya tilki v merezhah z nadvisokoyu naprugoyu ponad 500 kV tomu ye vidnosno ridkisnim Kombinovani pristroyi Ob yednanij regulyator potokorozpodilu potuzhnosti angl Unified Power Flow Controller UPFC faktichno yavlyaye soboyu poyednannya STATCOM ta SSSC Tiristorno kerovanij fazoregulyuyuchij transformator angl Thyristor Controlled Phase Shifting Transformer TCPST Regulyator potuzhnosti mizh fazami angl Interphase Power Contoller IRS Golovna problema zastosuvannya danih pristroyi ye skladnist rozrahunku perehidnih procesiv u vipadku avarijnih situaciyi sho pov yazana z neobhidnistyu vrahovuvati povedinku tiristoriv pri zmini parametriv elektrichnoyi energiyi Perevagi ta nedolikiGolovnoyu perevagoyu ye mozhlivist zbilshennya propusknoyi zdatnosti ta pokrashennya yakosti elektrichnoyi energiyi sho postachayetsya bez provedennya povnomasshtabnih rekonstrukciyi linij Golovnim nedolikom ye vartist ustanovok sho dlya TCSC yaka ye odniyeyu z najprostishih sistem za realizaciyeyu stanovit ne menshe polovini vartosti novoyi liniyi analogichnoyi dovzhini PosilannyaABB FACTS 1 zhovtnya 2012 u Wayback Machine Siemens Flexible AC Transmission Systems FACTS 21 zhovtnya 2020 u Wayback Machine Siemens domashnya storinka Energy Sector Avtoreferat doktorskoyi disertaciyi Pavlovskogo V V 14 kvitnya 2022 u Wayback Machine