Generator statycznych zmiennych
Hybrydowy generator statyczny Var (hybrydowy SVG)
Co to jest HRPC (hybrydowy SVG)?
Hybrydowa kompensacja mocy biernej (HRPC lub hybrydowa SVG) to podejście, które łączy w sobie zalety tradycyjnych urządzeń do kompensacji mocy biernej, takich jak baterie kondensatorów i dławiki, z nowoczesnymi urządzeniami opartymi na elektronice mocy, takimi jak statyczne generatory Var (SVG). Ta hybrydowa korekcja współczynnika mocy ma na celu optymalizację zarówno kosztów, jak i wydajności, zapewniając wydajne i elastyczne rozwiązanie umożliwiające utrzymanie współczynnika mocy, poprawę stabilności napięcia i poprawę jakości energii w systemach elektroenergetycznych.
Jak działa hybrydowy SVG?
Kompensacja obciążenia podstawowego:Banki kondensatorów i dławiki obsługują podstawowe zapotrzebowanie systemu na moc bierną. Dostarczają większość mocy biernej, zmniejszając obciążenie SVG i poprawiając ogólną wydajność.
Kompensacja dynamiczna:SVG reaguje na szybkie zmiany zapotrzebowania na moc bierną, dostosowując kompensację zapewnianą przez baterie kondensatorów i dławiki. SVG może szybko dostosować się do warunków przejściowych, wahań napięcia i obciążeń dynamicznych.
Przyjazny monitoring:System sterowania stale monitoruje kluczowe parametry elektryczne, takie jak napięcie, prąd i współczynnik mocy w systemie elektroenergetycznym.
Schemat jednokreskowy hybrydowej kompensacji mocy biernej
Inteligentna koordynacja sterowania:Inteligentny system sterowania dynamicznie dostosowuje pracę baterii kondensatorów, dławików i SVG. Może włączać i wyłączać baterie kondensatorów i dławiki w razie potrzeby oraz modulować moc wyjściową SVG w czasie rzeczywistym, aby uzyskać optymalną kompensację mocy biernej.
Optymalizacja:Celem systemu sterowania jest minimalizacja strat i maksymalizacja wydajności. Dzięki zastosowaniu baterii kondensatorów i reaktorów do kompensacji objętości, SVG służy wyłącznie do dostrajania i szybkich regulacji, zmniejszając obciążenie operacyjne i wydłużając jego żywotność.
Hybrydowy statyczny generator VAr
Hybrydowa korekcja współczynnika mocy
Składniki HRPC
Generatory zmiennych statycznych (SVG):Zapewnia dynamiczną kompensację mocy biernej w czasie rzeczywistym za pomocą energoelektroniki. Można je szybko dostosować do zapotrzebowania na moc bierną pojemnościową i indukcyjną.
Banki kondensatorów:Zapewniają masową, stałą pojemnościową kompensację mocy biernej. Są wydajne w przypadku zapotrzebowania na moc bierną w stanie ustalonym, ale brakuje im zdolności do dynamicznej reakcji.
Reaktory:Zapewnij masową, stałą indukcyjną kompensację mocy biernej. Przeciwdziałają nadmiernej pojemnościowej mocy biernej lub zarządzają sytuacjami przepięciowymi.
Układ sterowania:Koordynuje działanie baterii kondensatorów, reaktorów i SVG w celu optymalizacji ogólnej kompensacji mocy biernej.
Statyczny moduł generatora var w hybrydowym SVG
Kondensatory w hybrydach SVG
Reaktory w hybrydowym SVG
Tyrystor w hybrydzie SVG
Przebieg pracy HRPC
Praca w stanie ustalonym:
Układ sterowania ocenia zapotrzebowanie na moc bierną w warunkach ustalonych.
Aby zapewnić niezbędną kompensację podstawowej mocy biernej, stosuje się baterie kondensatorów i reaktory.
SVG działa w trybie niskiego poboru mocy lub w trybie gotowości, gotowy do reagowania na dynamiczne zmiany.
Warunki dynamiczne:
W przypadku nagłej zmiany obciążenia lub współczynnika mocy (np. uruchomienie lub zatrzymanie dużego silnika) system sterowania wykrywa odchylenie.
SVG szybko dostosowuje swoją moc wyjściową, aby skompensować natychmiastową zmianę, dostarczając lub absorbując moc bierną w razie potrzeby.
Jeśli odchylenie będzie się utrzymywać, system sterowania może włączyć lub wyłączyć dodatkowe baterie kondensatorów lub dławiki, aby dostosować się do nowych warunków stanu ustalonego.
Zasada hybrydowej korekcji współczynnika mocy.
Łagodzenie harmonicznych:
SVG może również pomóc w łagodzeniu harmonicznych generowanych przez obciążenia nieliniowe. Zapewnia kompensację harmonicznych poprzez wstrzykiwanie prądów, które eliminują harmoniczne, poprawiając w ten sposób jakość energii.
Stabilność napięcia:
Połączenie kompensacji statycznej i dynamicznej pomaga utrzymać stabilny poziom napięcia. Baterie kondensatorów i dławiki obsługują długoterminowe wsparcie napięcia, podczas gdy SVG zarządza krótkoterminowymi wahaniami.
Porównanie z rozwiązaniami tradycyjnymi
Funkcja | Baterie kondensatorów/reaktory | SVG | Hybrydowy SVG (HRPC) |
Czas reakcji | Powolny (sekundy do minut) | Szybko (milisekundy) | Szybko (milisekundy) |
Kompensacja dynamiczna | NIE (stały pojemnościowy/indukcyjny) | Tak (zarówno pojemnościowe, jak i indukcyjne) | Tak (zoptymalizowane połączenie obu) |
Koszt | Niski | Wysoki | Umiarkowany (koszt zoptymalizowany) |
Poprawa jakości energii | Umiarkowany (może wprowadzić harmoniczne) | Wysoka (łagodzi harmoniczne) | Wysoki (łączy korzyści) |
Efektywność | Wysoki (Kompensacja statyczna) | Wysoki (kompensacja dynamiczna) | Bardzo wysoki (zoptymalizowana wydajność) |
Złożoność | Niski | Wysoki | Umiarkowane do wysokiego |
Konserwacja | Niski | Umiarkowane do wysokiego | Umiarkowany |
Ślad stopy | Większy | Kompaktowy | Kompaktowy |
Przykładowy scenariusz
Wyobraź sobie zakład przemysłowy o zmiennym obciążeniu ze względu na różne maszyny pracujące w różnym czasie:
Praca w stanie ustalonym:
● Podczas normalnej pracy baterie kondensatorów zapewniają moc bierną niezbędną do utrzymania dobrego współczynnika mocy.
● Dławiki stosuje się, gdy występuje nadmierna moc pojemnościowa, której należy przeciwdziałać.
Dynamiczne zmiany obciążenia:
● Uruchomienie dużego silnika powoduje znaczny spadek współczynnika mocy.
● System sterowania wykrywa to i aktywuje SVG, aby szybko zapewnić niezbędną moc bierną w celu ustabilizowania współczynnika mocy i napięcia.
Warunki przejściowe:
● Jeśli nastąpi nagła zmiana obciążenia, SVG natychmiast reaguje, aby złagodzić wszelkie spadki lub skoki napięcia.
● System sterowania dostosowuje komponenty statyczne zgodnie z potrzebami do nowego stanu obciążenia, zapewniając optymalną wydajność.
Korzyści z HRPC
Opłacalność:Wykorzystanie baterii kondensatorów i reaktorów do kompensacji objętości zmniejsza całkowity koszt w porównaniu do stosowania samych SVG.
Poprawiona wydajność:Elementy statyczne przejmują większość mocy biernej, zwiększając ogólną wydajność systemu.
Zwiększona jakość zasilania:SVG zapewnia szybką reakcję na dynamiczne zmiany, poprawiając stabilność napięcia i redukując harmoniczne.
Skalowalność i elastyczność:System można łatwo skalować i dostosowywać do konkretnych wymagań.
Zmniejszony ślad:Podejście hybrydowe optymalizuje wykorzystanie przestrzeni, łącząc kompaktową kompensację dynamiczną z komponentami statycznymi.
hybrydowe panele SVG
Panele HRPC
Podsumowując, hybrydowy SVG (HRPC) oferuje zrównoważone i zoptymalizowane rozwiązanie do kompensacji mocy biernej, wykorzystujące zalety zarówno tradycyjnych baterii/dławików kondensatorów, jak i nowoczesnych SVG. Takie podejście zapewnia opłacalną, wydajną i wysokiej jakości kompensację mocy odpowiednią do szerokiego zakresu zastosowań.