柔性交流传输系统

灵活的AC传输系统(事实) - 有什么以及为什么?

事实是“柔性交流输电系统”的首字母缩写,是指用于克服电网在静态和动态输电能力方面的某些限制的一组资源。IEEE将FACTS定义为基于电力电子和其他静态控制器的交流传输系统,以增强控制能力和功率传输能力。这些系统的主要目的是尽快向网络提供适应其特殊要求的感应或电容无功功率,同时也提高传输质量和效率电力传输系统

灵活交流传输系统的特点(事实)

  • 快电压调节,
  • 通过长交流线路增加功率传输,
  • 有源功率振荡的阻尼
  • 加载流量在网状系统中控制,

因此,显着提高了现有和未来传输系统的稳定性和性能。
那是柔性交流输电系统,电力公司将能够更好地利用其现有的传输网络,大大提高了它们的线路网络的可用性和可靠性,并提高了动态和瞬态网络稳定性,同时确保了更好的供应质量。

无功功率流对电力系统电压的影响

无功潮流对系统电压的影响

动力传动系统的无功功率补偿

用户负荷需要不断变化的无功功率,在影响电网电压的同时增加了传输损耗。防止不可接受的高电压波动或无功功率补偿消费负载需要无功功率连续变化并在发射网络中影响电压的同时增加传输损耗。为防止可能导致的高压波动或电源故障,必须补偿这种无功功率,并保持平衡。这无源元件如反应器或电容器以及供应电感或电容式无功功率的两个组合可以执行该功能。无功功率补偿可以更快,更精确地实现,可以更有效地控制各种传输特性。因此,快速晶闸管切换和晶闸管控制部件几乎更换了这些慢性机械开关组件。所有者故障可能导致,必须补偿这种无功功率并保持平衡。

无功功率流动的影响

无功功率流动具有以下效果:

  1. 传输系统损耗的增加
  2. 对系统电压偏差的主要影响
    • 低电压下负载性能的退化
    • 过电压有绝缘击穿的危险
  3. 功率转移限制
  4. 稳态和动态稳定性限制

平行和系列

类型 Shor-circuit水平 传输相位角 稳态电压 卸荷后电压 应用程序
几乎没有变化 略有增加 增加 高的 高负载电压稳定
几乎没有变化 略有增加 减少 低的 轻负载下的电压稳定
几乎没有变化 受控 受控 受到控制 快速电压控制无功功率控制阻尼功率摇摆

图。显示当今最常见的分流补偿设备,它们对最重要的传输参数和典型应用的影响。

图:有源功率/传输角度方程示出了选择性地影响哪些事实组件的传输参数。

保护和控制事实

为了进一步完善冗余管理,我们开发了SIMATIC TDC自动化系统的特殊模块。仪表和控制柜中的另一个新模块负责向晶闸管阀门发出触发信号。总的来说,SIMATIC TDC具有较高的集成密度,比以前的技术在工厂中占用的空间少得多。SIMATIC TDC的使用并不局限于新的事实。它灵活的界面设计,可以很容易地取代现有系统。在这种情况下,现有电厂的测量值被集成到新的控制系统中,并被进一步处理。因为它只需要很小的空间,通过新技术,我们甚至可以与现有的C和P系统并行配置来集成事实尽可能少的延迟。

人机界面
操作员和工厂之间的界面
(HMI =人机界面)是标准化的
SIMATIC Win CC可视化系统,进一步简化操作,便于图形用户界面适应操作人员的要求。

控制和保护硬件

西门子为FACTS提供最新的控制和保护——经过试验和测试的SIMATIC TDC(技术和驱动控制)自动化系统。SIMATIC上止点在全球几乎所有行业中都有使用,并且在生产和过程工程以及许多高压直流和FACTS应用中都得到了证明。操作人员和项目规划工程师完全使用标准化、通用的硬件和软件平台,使他们能够更快地完成要求较高的任务。开发这一自动化系统的主要考虑因素之一是确保FACTS的最高可用性——这就是为什么所有控制和保护系统以及通信链路都是冗余配置的(如果客户要求)。
新的仪器和控制技术还允许使用高性能故障记录仪,采样率为25 kHz。新的仪器和控制技术将故障记录和故障报告打印之间的时间从几分钟(以前)减少到10秒(现在)。

事实转换器

LTT - 光触发晶闸管
晶闸管是控制(开启和关闭)无电动功率补偿系统中的无源元件的关键元件。由西门子开发的直接触发系统激活晶闸管,持续10微秒的脉冲,并且具有40磨损瓦的峰值功率。该器件还采用过电压保护,因此如果正向电压超过最大允许限制,则自保护是自保护的。光脉冲通过直接从阀门控制到晶闸管栅极的地电位的光纤携带。传统的高压晶闸管阀技术采用电触发的晶闸管,该晶闸管需要具有多个瓦特的峰值功率的脉冲。与每个晶闸管一起放置的电子设备产生该脉冲。反过来,这种需要辅助电源的电子设备通过来自阀门控制的光信号在地电位下被激活。代替这种电子设备的直射触发减少了晶闸管阀中的电气和电子元件的数量 - 因此,失败的可能性 - 约80%,这提高了可靠性,并消除了与电磁兼容性相关的问题。关于新晶闸管技术的另一个重要事实是,在至少30年的时间内更换替代目的的电子元件的长期可用性不再是问题。
西门子的晶闸管阀由4英寸或5英寸晶闸管组装而成,这取决于载流能力/额定电流当前的必需的。自20世纪60年代初以来,晶闸管技术一直在不断发展。目前,晶闸管可以安全、经济地处理高达8千伏的阻塞电压和高达4200安培的额定电流。

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