Dynamisk spänningsåterställning

Dynamisk spänningsåterställning ( DVR ) är en metod för att övervinna spänningssänkningar och svällningar som uppstår i elektrisk kraftdistribution . Dessa är ett problem eftersom spikar förbrukar ström och sjunker minskar effektiviteten hos vissa enheter. DVR sparar energi genom spänningsinjektioner som kan påverka fasen och vågformen på den ström som tillförs.

Enheter som används för DVR inkluderar statiska var-enheter , som är seriekompensationsenheter som använder voltage source converters (VSC). Det första sådana systemet i Nordamerika installerades 1996 - ett 12,47 kV-system beläget i Anderson, South Carolina .

Drift

Grundprincipen för dynamisk spänningsåterställning är att injicera en spänning av den storlek och frekvens som krävs för att återställa spänningen på lastsidan till önskad amplitud och vågform, även när källspänningen är obalanserad eller förvrängd. Generellt använder anordningar för dynamisk spänningsåterställning grindavstängningstyristorer , (GTO) elektroniska halvledarströmbrytare i en pulsbreddsmodulerad (PWM) inverterstruktur. DVR:n kan generera eller absorbera oberoende kontrollerbar verklig och reaktiv effekt på belastningssidan. Med andra ord är DVR en solid state DC till AC switchande effektomvandlare som injicerar en uppsättning trefas AC-utgångsspänningar i serie och synkronicitet med distributions- och transmissionsledningsspänningarna .

Källan till den injicerade spänningen är kommuteringsprocessen för efterfrågan på reaktiv effekt och en energikälla för det verkliga effektbehovet . Energikällan kan variera beroende på design och tillverkare av DVR, men DC- kondensatorer och batterier som dras från ledningen genom en likriktare används ofta. Energikällan är vanligtvis ansluten till DVR via dess DC-ingång.

Amplituden och fasvinkeln för de injicerade spänningarna är variabla, vilket möjliggör kontroll av det verkliga och reaktiva effektutbytet mellan den dynamiska spänningsåterställaren och distributionssystemet. Eftersom det reaktiva effektutbytet mellan DVR och distributionssystemet genereras internt av DVR utan AC passiva reaktiva komponenter.

Liknande enheter

DVR:er använder ett tekniskt liknande tillvägagångssätt som lågspännings-ride-through-system (LVRT) i vindkraftsgeneratorer. De dynamiska svarsegenskaperna, särskilt för linjeförsedda DVR:er, liknar dem i LVRT-dämpade turbiner. Ledningsförluster i båda typerna av enheter minimeras ofta genom att använda integrerad gate-kommuterad tyristor (IGCT)-teknik i växelriktarna.

Ansökningar

Praktiskt taget kan DVR-system injicera upp till 50% av den nominella spänningen, men bara under en kort tid (upp till 0,1 sekunder). Men de flesta spänningssänkningar är mycket mindre än 50 procent, så detta är vanligtvis inte ett problem.

DVR:er kan också mildra de skadliga effekterna av spänningssvällningar, spänningsobalans och andra vågformsförvrängningar.

Nackdelar

DVR-enheter kan ge bra lösningar för slutanvändare som utsätts för oönskade störningar i strömkvaliteten . De används dock i allmänhet inte i system som är föremål för långvariga reaktiva effektbrister (som resulterar i lågspänningsförhållanden) och i system som är känsliga för spänningskollaps. Eftersom DVR:er kommer att upprätthålla lämplig matningsspänning, gör de i sådana system där begynnande spänningsförhållanden faktiskt kollapser svårare att förhindra och kan till och med leda till kaskadavbrott.

När du använder DVR:er är det därför viktigt att ta hänsyn till typen av lasten vars spänningsförsörjning säkras, såväl som transmissionssystemet som måste tolerera förändringen i spänningssvaret hos lasten. Det kan vara nödvändigt att tillhandahålla lokala snabba reaktiva försörjningskällor för att skydda systemet, inklusive DVR, från spänningskollaps och kaskadavbrott.

SSSC och DVR

SSSC : s motsvarighet är Dynamic Voltage Regulator (DVR). Även om båda används för seriespänningskompensation, skiljer sig deras funktionsprinciper från varandra. Den statiska synkrona seriekompensatorn injicerar en balansspänning i serie med transmissionsledningen. Å andra sidan kompenserar DVR:n obalansen i matningsspänningen för olika faser. Dessutom är DVR vanligtvis installerade på en kritisk matare som levererar den aktiva kraften genom DC-energilagring och den erforderliga reaktiva effekten genereras internt utan några medel för DC-lagring.

Se även

externa länkar