Statisk synkron kompensator
En statisk synkron kompensator ( STATCOM ) , ursprungligen känd som en statisk synkron kondensator ( STATCON ), är en regleranordning shunt ansluten till växelströmsnät för elöverföring . Den är baserad på en kraftelektronik spänningskälla omvandlare och kan fungera som antingen en källa eller sänka av reaktiv växelström till ett elnät. Om den är ansluten till en strömkälla kan den också ge aktiv växelström . Det är en medlem av FACTS -familjen av enheter, som blev möjlig på 1990-talet på grund av tillgängligheten av kraftfulla gate-avstängningstyristorer (GTO). STATCOM är till sin natur modulärt och valbart [ förtydligande behövs ] .
Dessa kompensatorer kan också användas för att minska spänningsfluktuationer.
Historia och användningsområden
En prototyp 1 MVAr STATCON beskrevs i en rapport från Empire State Electric Energy Research Corporation 1987. Den första produktionen 100 MVAr STATCON tillverkad av Westinghouse Electric installerades vid Tennessee Valley Authority Sullivan transformatorstation 1995 och pensionerades snabbt på grund av att dess föråldrade komponenter.
Vanligtvis installeras en STATCOM för att stödja elnät som har en dålig effektfaktor och ofta dålig spänningsreglering . Det finns dock andra användningsområden, den vanligaste användningen är för spänningsstabilitet.
Konstruktion och drift
En STATCOM är en spänningskälla omvandlare (VSC)-baserad enhet, med spänningskällan bakom en reaktor (STATCOM är ansluten till elnätet via en transformator). Spänningskällan skapas från en DC- kondensator och därför har en STATCOM mycket liten aktiv effektkapacitet. Emellertid kan dess aktiva effektkapacitet ökas om en lämplig energilagringsenhet är ansluten över DC-kondensatorn. Den reaktiva effekten vid terminalerna på STATCOM beror på spänningskällans amplitud. Till exempel, om terminalspänningen för VSC är högre än AC-spänningen vid anslutningspunkten, genererar STATCOM reaktiv ström (uppträder som en kondensator); omvänt, när spänningskällans amplitud är lägre än växelspänningen, absorberar den reaktiv effekt (uppträder som en induktor).
Ett spänningsfall på 1-10 % (vanligtvis 3 %) är inbyggt i STATCOM.
STATCOM vs. SVC
En statisk VAR-kompensator (SVC) kan också användas för att upprätthålla spänningsstabiliteten. STATCOM är dyrare än en SVC (delvis på grund av högre kostnader för GTO-tyristorerna) och uppvisar högre förluster, men har få tekniska fördelar. Som ett resultat samexisterar de två teknologierna.
Svarstiden för en STATCOM är kortare än den för en SVC, främst på grund av de snabba kopplingstiderna som tillhandahålls av IGBT:erna för spänningskällans omvandlare ( tyristorer kan inte stängas av på ett kontrollerat sätt). Som ett resultat är reaktionstiden för en STATCOM en till två cykler mot två till tre cykler för en SVC.
STATCOM ger också bättre stöd för reaktiv effekt vid låga växelspänningar än en SVC, eftersom den reaktiva effekten från en STATCOM minskar linjärt med växelspänningen (strömmen kan hållas på märkvärdet även ner till låg växelspänning), till skillnad från effekt är en funktion av kvadraten på spänningen för SVC. SVC används inte i svåra underspänningsförhållanden (mindre än 0,6 pu ), eftersom att lämna kondensatorerna på kan förvärra den transienta överspänningen när felet är åtgärdat, medan STATCOM kan fungera till 0,2-0,3 pu (denna gräns beror på möjlig förlust av synkronicitet och kylning).
Fotavtrycket för en STATCOM är mindre, eftersom den inte behöver externa induktorer och stora kondensatorer som används av en SVC.
Se även
- Statisk synkron seriekompensator (SSSC), en liknande enhet kopplad i serie
- Unified power flow controller , en kombination av SSSC och STATCOM
- Synkron kondensor
Källor
- Varma, Rajiv K. (21 december 2021). "Statisk synkron kompensator (STATCOM)" . Smarta solcells-PV-växelriktare med avancerade nätstödsfunktioner . John Wiley & Sons. s. 113–. ISBN 978-1-119-21418-2 . OCLC 1298288097 .
- Sen, Kalyan K.; Sen, Mey Ling (13 december 2021). Power Flow Control Solutions för ett modernt nät med SMART Power Flow Controllers . John Wiley & Sons. ISBN 978-1-119-82438-1 . OCLC 1268120186 .