W jaki sposób generatory statyczne i inteligentne kondensatory współpracują, aby osiągnąć precyzyjną rekompensatę na poziomie milisekundowym?

Przedmowa

Statyczne generatory VAR (SVR) są podstawowym urządzeniem do rozwiązywania wyzwań związanych z dynamicznym kompensacją obciążenia w nowoczesnych systemach zasilania. Gdy siatka energetyczna jest skierowana w stronę mocy reaktywnej na poziomie milisekundowym, nadmierne migotanie napięcia lub dramatyczne fluktuacje energii odnawialnej, tradycyjne urządzenia kompensacyjne kondensatora, z opóźnieniami reakcji mechanicznej przekraczającej 200 milisekund, nie są w stanie skutecznie reagować. SVR, wykorzystujący topologię mostka skonstruowaną z w pełni kontrolowanymi urządzeniami mocy IGBT, osiąga dynamiczną odpowiedź w ciągu 5 milisekund. W połączeniu z hierarchiczną strategią kompensacyjną inteligentnych urządzeń kondensatorów, ten system zapewnia kompletne rozwiązanie. Ten skoordynowany system może precyzyjnie obsługiwać trudne scenariusze, takie jak 80-miliosekundowe wzrosty o wartości 2500 kVAR podczas okresu topnienia pieca ARC oraz 30% 30% fluktuacji mocy w gospodarstwach wiatrowych, zapewniając, że migotanie napięcia jest utrzymywane poniżej 1%, spełniające rygorystyczne wymagania dotyczące jakości mocy dla produkcji półprzewodników i wykonywania wykrywania i predekwencji.

Podstawowe kryteria scenariusza aplikacji

Wdrożenie statyczne VAR (SVG) wymaga precyzyjnej diagnozy warunków operacyjnych. Scenariusze obciążenia uderzeniowego na poziomie milisekundowym są określane przez wahania obciążenia przekraczające 30% na sekundę lub fluktuacje mocy reaktywnej przekraczają 1000 kVAR na 0,1 sekundy. Typowym przykładem jest 80-milionowa szczelina 2500 kVAR spowodowana przez zwarcie elektrody pieca łukowego. Krytyczne wskaźniki dla scenariuszy wrażliwych na napięcie to migotanie napięcia przekraczające 3% lub tolerancję mniejszą niż ± 0,5%. Na przykład pojedynczy krzemowy piec krzemowy wymaga fluktuacji napięcia nie więcej niż 1%. Miejsca energii odnawialnej o wysokiej zawartości wymagają wskaźnika rampy mocy przekraczającej 10% na minutę.

Efektywna zasada technologii operacyjnej

Nasz zaprojektowany statyczny generator VAR wykorzystuje trzypoziomowy neutralny topologię zaciśniętą i osiąga czterokwozieranckie regulacje ciągłe oparte na modułach mocy IGBT o wytrzymałości 1700V. Rdzeń sterujący wykorzystuje architekturę FPGA z podwójnym DSP Plus, wykonując 256 szybkich cykli próbkowania. Transformacje Clarke i Park są wykorzystywane do oddzielenia i obliczenia natychmiastowych aktywnych i reaktywnych elementów w czasie rzeczywistym. Kluczowym przełomem leży w jego 5-miliosekundowym mechanizmie odpowiedzi: akwizycja sygnału i transformacja współrzędnych są wypełnione w ciągu 1 milisekund od zaburzenia siatki, przebiegi modulacji PWM są generowane w ciągu 2 milisekund, a prąd kompensacji wyjściowej IGBT jest uruchamiany w ciągu ostatnich 2 milisekund. Wbudowany w systemie algorytm separacji szybkiej transformacji Fouriera jednocześnie filtruje charakterystyczne harmoniczne poniżej 13. rzędu, osiągając całkowity wskaźnik tłumienia harmonicznego (THD) przekraczający 90%.

Połączenie statycznego generatora var i inteligentnego kondensatora

SVG i inteligentne kondensatory łączą się, tworząc etapowy system kompensacyjny, maksymalizując wydajność. Obciążenia w stanie ustalonym są obsługiwane przez inteligentne kondensatory, których 100-miliosekundowa prędkość reakcji osiąga się poprzez przekaźniki zatrzaskujące magnetyczne i wstępnie naładowane kondensatory. Pojemność oblicza się przez pomnożenie średniej mocy reaktywnej systemu przez współczynnik 0,8. Przejściowe wzrosty są przede wszystkim kompensowane przez statyczne generatory VAR, które osiągają 5-miliosekundową prędkość odpowiedzi poprzez w pełni kontrolowane IGBT. Pojemność oblicza się przez pomnożenie maksymalnego przejściowego wzrostu przez współczynnik bezpieczeństwa 1,2. Koordynacja kontroli osiąga się poprzez komunikację światłowodową. Smart Controller Controller i SVG Exchange Dane za pomocą protokołu Goose IEC61850, utrzymując opóźnienie transmisji poleceń w ciągu 1 milisekundy. W systemie prasowym o długości 1500 kW 500-kVAR SVG w połączeniu z roztworem inteligentnego kondensatora o powierzchni 800 kV zmniejsza migotanie napięcia z ± 15%do ± 2%, a jednocześnie zmniejsza szybkość awarii wypalenie o 92%.

Streszczenie

Jako producent statycznych generatorów VAR, uroczyście obiecujemy, opierając się na naszej 20-letniej wiedzy technologicznej: każda jednostka przechodzi 72-godzinny test wstrząsu przed opuszczeniem fabryki, zapewniając precyzyjną prędkość reakcji 5-miliosekundowej. Oferujemy również otwarty interfejs protokołu komunikacji światłowodowej, umożliwiający synchronizację 1-miliosekundową z inteligentnymi urządzeniami kondensatorów. Utrzymujemy pełny profil zdrowia cyklu życia dla sprzętu, zapewniając wskaźnik dokładności ostrzegawczej usterki przekraczającej 95%. Testy stron trzecich potwierdzają, że system współpracy oszczędza 42 000 kWh energii elektrycznej w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami.