Гибкая система передачи переменного тока

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гибкая система передачи переменного тока (иногда: управляемая система передачи переменного тока[1] англ. flexible alternating current transmission system, FACTS) — это система, используемая для передачи переменного тока. Как правило, в таких системах применяется силовая электроника.

Согласно определению IEEE: система, основанная на силовой электронике (и других элементах), обеспечивающая контроль за одним или более параметрами системы передачи переменного тока для повышения управляемости и увеличения передаваемой мощности.[2]

FACTS увеличивает надежность систем передачи переменного тока, а также снижает потери при передаче энергии. Она улучшает качество передачи и повышает эффективность передачи энергии путём подачи индуктивной или реактивной энергии в энергосистему.[3]

Принцип действия[править | править код]

Параллельная компенсация[править | править код]

При параллельной компенсации FACTS включается параллельно энергосистеме. Параллельная компенсация обеспечивает контроль тока, она бывает двух видов:

Передача в линиях без потерь

Параллельная компенсация емкости[править | править код]

Этот метод улучшает коэффициент мощности. Когда в сети появляется индуктивная нагрузка, возникает задержка тока для компенсации реактивной индуктивной мощности включается параллельная емкость, это повышает коэффициент мощности.

Параллельная компенсация индуктивности[править | править код]

Этот метод можно применять и при высокой загруженности, и при низкой. Eмкость в длинной линии может вызывать повышение напряжения у принимающей стороны (эффект Ферранти (англ.)[4]), во избежание возникновения этого эффекта и устанавливают параллельную индуктивность

Последовательная компенсация
Параллельная компенсация

где δ — угол задержки.

Теория[править | править код]

В линиях без потерь величина напряжения на принимающем конце такая же, как и на питающем конце: . Угол задержки δ при передаче определяется реактивной мощностью X.

Значения напряжений и токов в сети .svg

В линиях без потерь активная мощность P в любой точке равна:

Значение активной мощности.svg

Реактивная мощность питающей стороны противоположна реактивной мощности принимающей стороны:

Реактивная мощность.svg

Так как δ мал, активная мощность зависит, в основном, от δ, в то время как реактивная мощность зависит от величины напряжения.

Компенсация при последовательном включении[править | править код]

Гибкая система передачи переменного тока при последовательном включении изменяет импеданс линии: X снижается, а передаваемая активная мощность повышается.

Активная и реактивная мощность.svg

Компенсация при параллельном включении[править | править код]

Реактивный ток передается в линию для поддержки значения напряжения. Передаваемая активная мощность возрастает, но она поддерживается реактивной мощностью.

Формула активной и реактивной мощностей.svg

Приборы, применяемые для последовательной компенсации[править | править код]

  • Статический синхронизированный последовательный компенсатор (SSSC).
  • Конденсаторы, контролируемые тиристорами (TCSC): несколько конденсаторов, шунтированные катушкой, которая управляется тиристорами.
  • Катушки, управляемые тиристорами (TCSR): несколько катушек, шунтированные катушкой, которая управляется тиристорами.
  • Конденсаторы, переключаемые тиристорами (TSSC): несколько конденсаторов, шунтированные катушкой, которая переключается тиристорами.
  • Катушки, переключаемые тиристорами (TSSR): несколько катушек, шунтированные катушкой, которая переключается тиристорами.
Приборы для последовательной компенсации

Приборы, применяемые для параллельной компенсации[править | править код]

  • Статический синхронизированный компенсатор (STATCOM)
  • Статический компенсатор реактивной мощности (SVC). Как правило, состоят из:
    • Катушки, управляемой тиристором (TCR): катушка подключается последовательно с тиристорами, включенными в обе стороны. Тиристоры являются фазоуправляемыми. Это позволяет непрерывно управлять реактивной мощностью.
    • Катушки, переключаемые тиристорами (TSR): похож на TCR, однако тиристоры могут быть либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Реактивная мощность регулируется пошагово
    • Конденсаторы, переключаемые тиристорами (TSC): конденсатор подключается последовательно с тиристорами, включенными в обе стороны. Тиристоры могут быть либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Реактивная мощность регулируется пошагово.
    • Конденсаторы, переключаемые механически (MSC): конденсатор переключается механическим ключом.
Приборы для параллельной компенсации

Примечания[править | править код]

  1. fsk-ees.ru/ УПРАВЛЯЕМЫЕ (ГИБКИЕ) СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
  2. Proposed terms and definitions for flexible AC transmission system (FACTS) // IEEE Transactions on Power Delivery. — 1997-10-01. — Т. 12, вып. 4. — С. 1848–1853. — ISSN 0885-8977. — DOI:10.1109/61.634216.
  3. Siemens - Flexible AC Transmission Systems (FACTS) (англ.). www.energy.siemens.com. Дата обращения 19 октября 2016.
  4. What is Ferranti effect in transmission lines? definition & meaning - Circuit Globe (англ.), Circuit Globe (19 апреля 2016). Проверено 19 октября 2016.

Ссылки[править | править код]