Гибкая система передачи переменного тока
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]
Компенсация[править | править код]
Для компенсации FACTS включается в энергосистему как шунт. Она работает как управляемый источник тока. Компенсация бывает двух видов:
Продольная компенсация (емкостная)[править | править код]
Этот метод используется для увеличения коэффициента мощности. Так как линия электропередачи включает продольное индуктивное сопротивление, коэффициент мощности снижается под действием индуктивного тока, который отстаёт от напряжения. Для компенсации, в линию продольно включается емкость, которая создаёт ток, опережающий напряжение источника. В результате повышается коэффициент мощности.
Поперечная компенсация (индуктивная)[править | править код]
Этот метод может применяться как при зарядном токе линии (при отсутствии нагрузки), так и при очень малой нагрузке на принимающей стороне. Из-за очень малой или отсутствующей нагрузки по линии протекает очень малый ток. Ёмкость длинной линии вызывает повышение напряжения на принимающей стороне (эффект Ферранти[англ.][4]). Для компенсации к линии подключаются шунтирующие реакторы. Таким образом увеличивается пропускная способность линии, которая описывается уравнением мощности
, где δ — угол между напряжениями в начале и конце линии.
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.
В линиях без потерь активная мощность P в любой точке равна:
Реактивная мощность питающей стороны противоположна реактивной мощности принимающей стороны:
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.
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.
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, 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.
Примечания[править | править код]
- ↑ fsk-ees.ru/ Архивная копия от 10 января 2017 на Wayback Machine УПРАВЛЯЕМЫЕ (ГИБКИЕ) СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
- ↑ 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. Архивировано 29 января 2017 года.
- ↑ Siemens - Flexible AC Transmission Systems (FACTS) (англ.). www.energy.siemens.com. Дата обращения: 19 октября 2016. Архивировано из оригинала 30 марта 2016 года.
- ↑ "What is Ferranti effect in transmission lines? definition & meaning - Circuit Globe". Circuit Globe (англ.). 2016-04-19. Архивировано 30 сентября 2016. Дата обращения: 19 октября 2016.
Ссылки[править | править код]
- http://www.energy.siemens.com/hq/pool/hq/power-transmission/FACTS/FACTS_Technology_.pdf
- Narain G. Hingorani, Laszlo Gyugyi Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems, Wiley-IEEE Press, December 1999. ISBN 978-0-7803-3455-7
- A. Edris, R. Adapa, M.H. Baker, L. Bohmann, K. Clark, K. Habashi, L. Gyugyi, J. Lemay, A. Mehraban, A.K. Myers, J. Reeve, F. Sener, D.R. Torgerson, R.R. Wood, Proposed Terms and Definitions for Flexible AC Transmission System (FACTS), IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 12, No. 4, October 1997. doi: 10.1109/61.634216[dead link] http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=00634216
В другом языковом разделе есть более полная статья Système de transmission flexible en courant alternatif (фр.). |