柔性交流传输系统(FACTS) -什么?为什么?
事实是“灵活的AC传输系统”的首字母缩写,是指用于克服电网静态和动态传输容量的一定限制的一组资源。IEEE将事实定义为包含基于电力电子和其他静态控制器的交流传输系统,以提高控制能力和功率传输能力。这些系统的主要目的是尽可能快地为网络提供电感或电容式无功功率,适应其特定要求,同时还提高了传输质量和效率电力传输系统。
柔性交流输电系统(FACTS)的特点
- 快速电压调节,
- 在长交流线路上增加动力转移,
- 阻尼有源电力振荡,以及
- 载流网格系统的控制,
从而显著提高现有和未来传输系统的稳定性和性能。
也就是说,与灵活的AC传输系统(事实),电力公司将能够更好地利用其现有的传输网,大幅提高其线路网络的可用性和可靠性,并在确保更好的供应质量的同时提高动态和暂态网络的稳定性。
无功潮流对电力系统电压的影响
输电系统无功补偿
消费负载需要无功功率,其连续变化并在影响传输网络中影响电压的同时增加传输损耗。防止不可接受的高电压波动或无功补偿消费负载需要无功功率,无功功率不断变化,增加传输损耗,同时影响电网电压。为了防止不可接受的高电压波动或可能导致的电源故障,必须对无功功率进行补偿并保持平衡。的被动组件例如反应堆或电容器,以及提供感应无功功率或电容无功功率的两者的组合,都能实现这一功能。无功补偿完成得越快、越精确,对各种传输特性的控制就越有效。因此,快速可控硅开关元件和可控硅控制元件几乎正在取代这些缓慢的机械开关元件。业主的故障可能导致,这种无功功率必须补偿和保持平衡。
无功潮流的影响
无功功率流有以下影响:
- 传输系统损失增加
- 增加电厂安装
- 添加到运营成本
- 对系统电压偏差影响较大
- 下电压下负载性能的降解
- 过电压下绝缘故障风险
- 电力转移的限制
- 稳态和动态稳定极限
并行计算和系列
类型 | 避难电路电平 | 传输相位角 | 稳态电压 | 负载抑制后的电压 | 应用 |
几乎保持不变 | 略有增加 | 增加 | 高 | 重负载下的电压稳定 | |
几乎保持不变 | 略有增加 | 减少 | 低 | 轻载电压稳定 | |
几乎保持不变 | 控制 | 控制 | 受控制的限制 | 快速电压控制无功功率控制功率波动阻尼 |
图中显示了当今最常见的分流补偿装置,它们对最重要的传输参数的影响,以及典型的应用。
图:有功功率/传输角方程说明了哪些FACTS组件选择性地影响哪些传输参数。
保护和控制事实
为了进一步提高冗余管理,我们开发了补充标准SIMATIC TDC自动化系统的特殊模块。仪表和控制柜中的另一个新模块负责向晶闸管阀发出触发信号。共有SIMATIC TDC具有高集成密度的SIMATIC TDC比以前的技术在植物中占用较低的空间。从来没有少,使用SIMATIC TDC不限于新事实。凭借其灵活的界面设计,它可以轻松更换现有系统。在这种情况下,现有植物的测量值被集成到新的控制系统中并进一步处理。因为它需要很少的空间,通过新技术,我们甚至可以与现有的C和P系统并行配置,以集成事实尽可能少地拖延。
人机接口
操作员和工厂之间的接口
(HMI =人机界面)是标准化的
SIMATIC WIN CC可视化系统,进一步简化了操作,并促进了图形用户界面对操作员要求的调整。
控制和保护硬件
西门子提供了最新的控制和保护 - 对事实 - 试验和经过测试的SIMATIC TDC(技术和驱动控制)自动化系统。SIMATIC TDC在全球范围内几乎所有行业都在全球范围内使用,并在生产和过程工程中被证明,以及许多HVDC和事实应用。操作人员和项目规划工程师专门使用标准化,通用硬件和软件平台工作,使他们能够更快地执行苛刻的任务。开发此自动化系统的主要考虑之一是确保事实的可用性最高 - 这就是为什么所有控制和保护系统以及通信链接都被配置冗余(如果客户要求)。
新的仪表和控制技术还允许使用以25 kHz采样率运行的高性能故障记录器。新的仪表和控制技术可减少故障记录与故障报告的打印输出从几分钟(以前)到10秒(现在)的时段。
转换器对事实
LTT光触发晶闸管
晶体闸流管是无功补偿系统中控制(接通和关闭)无功元件的关键元件。由西门子开发的直接光触发系统用持续10微秒的光脉冲激活晶闸管,峰值功率为40兆瓦。该装置还具有过电压保护功能,当正向电压超过最大允许限值时,该装置具有自我保护功能。光脉冲由光纤以地电位直接从阀门控制端传送到晶闸管门。传统的高压晶闸管阀技术使用电触发晶闸管,这需要一个峰值功率为几瓦的脉冲。放置在每个晶闸管旁边的电子设备产生这个脉冲。反过来,这个电子设备需要一个辅助电源,在地电位被来自阀门控制的光信号激活。用直接光触发代替这种电子设备可以减少晶闸管阀中电气和电子元件的数量,从而减少了大约80%的故障可能性,从而提高了可靠性,并消除了与电磁兼容性相关的问题。关于新型晶闸管技术的另一个重要事实是,在至少30年的时间里,电子元件的长期可用性不再是一个问题。
来自Siemens的晶闸管阀门由4英寸或5英寸晶闸管组装,具体取决于载流量/额定值当前的必需的。自20世纪60年代初以来,晶闸管技术一直在不断发展。目前,晶闸管可以安全,经济地处理最多8千伏的电压,最高可达4,200安培的电流。