Динамическое восстановление напряжения ( DVR ) представляет собой способ преодоления скачков напряжения и набухает , которые происходят в распределения электроэнергии . [1] [2] [3] Это проблема, потому что скачки потребляют мощность, а просадки снижают эффективность некоторых устройств. Цифровой видеорегистратор экономит энергию за счет подачи напряжения, которое может повлиять на фазу и форму волны подаваемой мощности. [3]
К устройствам, используемым для цифрового видеорегистратора, относятся устройства статической переменной частоты , которые представляют собой устройства последовательной компенсации, в которых используются преобразователи источника напряжения (VSC). Первая такая система в Северной Америке была установлена в 1996 году - система 12,47 кВ, расположенная в Андерсоне, Южная Каролина .
Операция
Основной принцип динамического восстановления напряжения состоит в том, чтобы подавать напряжение такой величины и частоты, которые необходимы для восстановления напряжения на стороне нагрузки до желаемой амплитуды и формы волны, даже если напряжение источника несимметрично или искажено. Как правило, устройства для динамического восстановления напряжения используют тиристоры отключения затвора , твердотельные силовые электронные переключатели (GTO) в структуре инвертора с широтно-импульсной модуляцией (PWM). Цифровой видеорегистратор может генерировать или поглощать независимо контролируемую активную и реактивную мощность на стороне нагрузки. Другими словами, цифровой видеорегистратор - это твердотельный импульсный преобразователь постоянного тока в переменный, который вводит набор трехфазных выходных напряжений переменного тока последовательно и синхронно с напряжениями в линиях распределения и передачи .
Источником подаваемого напряжения является процесс коммутации для потребности в реактивной мощности и источником энергии для реальной потребности . Источник энергии может варьироваться в зависимости от конструкции и производителя цифрового видеорегистратора, но часто используются конденсаторы постоянного тока и батареи, подключенные к линии через выпрямитель . Источник энергии обычно подключается к цифровому видеорегистратору через входной разъем постоянного тока.
Амплитуда и фазовый угол вводимых напряжений являются переменными, что позволяет контролировать обмен реальной и реактивной мощностью между устройством динамического восстановления напряжения и распределительной системой. Поскольку обмен реактивной мощностью между DVR и системой распределения генерируется внутри DVR без пассивных реактивных компонентов переменного тока. [4]
Похожие устройства
В видеорегистраторах используется технически подобный подход, что и в системах с функцией сквозного прохода низкого напряжения (LVRT) в генераторах ветряных турбин. Характеристики динамического отклика, особенно для цифровых видеорегистраторов с сетевым питанием, аналогичны характеристикам турбин с пониженным током LVRT. Потери проводимости в обоих типах устройств часто сводятся к минимуму за счет использования в инверторах технологии тиристоров с коммутацией затвора (IGCT). [5] [6]
Приложения
Практически системы видеорегистраторов могут подавать до 50% номинального напряжения , но только на короткое время (до 0,1 секунды). Однако большинство провалов напряжения составляют намного меньше 50 процентов, поэтому обычно это не проблема.
Цифровые видеорегистраторы также могут смягчить разрушительное воздействие скачков напряжения, дисбаланса напряжений и других искажений формы сигнала. [7]
Недостатки
Цифровые видеорегистраторы могут стать хорошими решениями для конечных пользователей, подверженных нежелательным нарушениям качества электроэнергии . Однако они обычно не используются в системах, которые подвержены длительному дефициту реактивной мощности (что приводит к условиям низкого напряжения), а также в системах, которые уязвимы к падению напряжения . Поскольку цифровые видеорегистраторы будут поддерживать соответствующее напряжение питания, в таких системах, где присутствуют условия начального напряжения, они фактически затрудняют предотвращение коллапсов и могут даже привести к каскадным прерываниям.
Следовательно, при применении цифровых видеорегистраторов очень важно учитывать характер нагрузки, напряжение питания которой обеспечивается, а также систему передачи, которая должна выдерживать изменение реакции нагрузки на напряжение. Может возникнуть необходимость в локальных источниках питания с быстрым реактивным питанием, чтобы защитить систему, включая цифровой видеорегистратор, от падения напряжения и каскадных прерываний.
SSSC и DVR
SSSC аналог «s является динамический регулятор напряжения (DVR). Хотя оба они используются для последовательной компенсации провалов напряжения , их принципы работы отличаются друг от друга. [8] Статический синхронный последовательный компенсатор подает уравновешивающее напряжение последовательно с линией передачи. С другой стороны, видеорегистратор компенсирует несимметрию напряжения питания разных фаз. Кроме того, видеорегистраторы обычно устанавливаются на критически важном фидере, обеспечивающем активную мощность через накопитель энергии постоянного тока, а необходимая реактивная мощность генерируется внутри без каких-либо средств накопления постоянного тока.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Лиаси, Саханд Гасеминеджад; Афшар, Закария; Харанди, Махди Джафари; Коджори, Шокроллах Шокри (2018-12-18). «Улучшенная стратегия управления DVR для достижения LVRT и HVRT в ветряной турбине DFIG». Международная конференция и выставка по электроэнергетике (EPE) 2018 . Публикация конференции IEEE . С. 0724–0730. DOI : 10.1109 / ICEPE.2018.8559605 . ISBN 978-1-5386-5062-2.
- ^ Ли, Пэн; Лиаси, Саханд Гасеминеджад (15 декабря 2017 г.). «Новая философия компенсации напряжения для динамического восстановителя напряжения для смягчения провалов напряжения с использованием параметров трехфазного эллипса напряжения (обзорная презентация) (доступна загрузка PDF-файла)» . ResearchGate . DOI : 10,13140 / RG.2.2.16427.13606 . Проверено 7 января 2018 .
- ^ а б Чой СС, Ли ХХ, Вилатгамува Д.М. (2000). «Динамическое восстановление напряжения с минимальной подачей энергии». IEEE Transactions on Power Systems . 15 (1): 51–57. Bibcode : 2000ITPSy..15 ... 51C . DOI : 10.1109 / 59.852100 .
- ^ Гош, А. & Ledwich, G. (2002). Повышение качества электроэнергии с помощью нестандартных силовых устройств (1-е изд., С. 7-8). Бостон: Kluwer Academic Publishers.
- ^ Йоудер, ФАЛ (12 декабря 2009 г.). «Моделирование различных топологий системы для динамического восстановления напряжения с помощью Simulink» . ResearchGate . С. 1–6 . Проверено 15 декабря 2017 .
- ^ Strzelecki, R .; Бенисек, Г. (07.11.2017). «Стратегии управления и сравнение динамического восстановления напряжения». Конференция по качеству электроэнергии и надежности электроснабжения 2008 года . Публикация конференции IEEE . С. 79–82. DOI : 10,1109 / PQ.2008.4653741 . ISBN 978-1-4244-2500-6.
- ^ Ital, Akanksha V .; Боракхаде, Сумит А. (07.11.2017). «Компенсация скачков и скачков напряжения с помощью устройства динамического восстановления напряжения (DVR)». Международная конференция по электротехнике, электронике и методам оптимизации, 2016 г. (ICEEOT) . Публикация конференции IEEE . С. 1515–1519. DOI : 10.1109 / ICEEOT.2016.7754936 . ISBN 978-1-4673-9939-5.
- ^ Karthigeyan, P .; Раджа, М. Сентил; Ума, ПС (07.11.2017). «Сравнение динамического восстановителя напряжения и статического синхронного последовательного компенсатора для ветряной турбины с питанием от FSIG при асимметричных повреждениях». Вторая международная конференция по современным тенденциям в машиностроении и технологиях - ICCTET 2014 . Публикация конференции IEEE . С. 88–91. DOI : 10.1109 / ICCTET.2014.6966268 . ISBN 978-1-4799-7987-5.
Внешние ссылки
- Динамическое восстановление последовательного напряжения для чувствительных нагрузок в несимметричных энергосистемах
- Устройство динамического восстановления напряжения и его применение на уровне низкого и среднего напряжения