Схема цму на тиристорах. Устройства FACTS для оптимизации передачи электроэнергии: принципы работы и применение

Что такое устройства FACTS и как они используются в электроэнергетических системах. Какие существуют типы устройств FACTS. Как устройства FACTS помогают оптимизировать передачу электроэнергии. Каковы преимущества применения устройств FACTS по сравнению с традиционными методами.

Что такое устройства FACTS и их роль в оптимизации энергосистем

FACTS (Flexible AC Transmission Systems) — это гибкие системы передачи переменного тока, использующие силовую электронику для повышения управляемости и пропускной способности электрических сетей. Основные задачи устройств FACTS:

• Увеличение полезной пропускной способности линий электропередачи
• Управление потоками мощности по заданным маршрутам
• Повышение устойчивости энергосистемы
• Улучшение качества электроэнергии

Применение устройств FACTS позволяет оптимизировать работу энергосистем за счет более эффективного использования существующей сетевой инфраструктуры.

Классификация устройств FACTS

Устройства FACTS можно разделить на три основные группы в зависимости от способа подключения к сети:

1. Последовательные устройства

Включаются последовательно в линию электропередачи. Основные типы:

• Тиристорно-управляемый последовательный компенсатор (TCSC)
• Статический синхронный последовательный компенсатор (SSSC)

Последовательные устройства позволяют регулировать реактивное сопротивление линии и тем самым влиять на передаваемую мощность.

2. Параллельные (шунтирующие) устройства

Подключаются параллельно к шинам подстанций. Основные типы:

• Статический компенсатор реактивной мощности (SVC)
• Статический синхронный компенсатор (STATCOM)

Шунтирующие устройства регулируют напряжение в точке подключения за счет генерации или потребления реактивной мощности.

3. Комбинированные устройства

Сочетают функции последовательных и параллельных устройств. Основные типы:

• Универсальный регулятор потоков мощности (UPFC)
• Межлинейный регулятор потоков мощности (IPFC)

Комбинированные устройства обладают наиболее широкими возможностями по управлению режимами энергосистем.

Принципы работы основных типов устройств FACTS

Рассмотрим принципы работы некоторых наиболее распространенных устройств FACTS:

Статический компенсатор реактивной мощности (SVC)

SVC представляет собой регулируемое шунтирующее устройство, способное как генерировать, так и потреблять реактивную мощность. Основные элементы SVC:

• Тиристорно-управляемый реактор (TCR)
• Тиристорно-коммутируемая конденсаторная батарея (TSC)

Принцип работы SVC заключается в быстром изменении эквивалентной реактивной проводимости за счет тиристорного управления. Это позволяет плавно регулировать напряжение в точке подключения.

Тиристорно-управляемый последовательный компенсатор (TCSC)

TCSC включается последовательно в линию электропередачи и позволяет изменять ее эквивалентное реактивное сопротивление. Основные элементы TCSC:

• Конденсаторная батарея
• Параллельно включенный тиристорно-управляемый реактор

Изменяя угол управления тиристоров, можно плавно регулировать степень компенсации индуктивного сопротивления линии. Это позволяет управлять передаваемой мощностью и демпфировать низкочастотные колебания.

Преимущества применения устройств FACTS

По сравнению с традиционными средствами регулирования, устройства FACTS обладают рядом преимуществ:

• Высокое быстродействие (миллисекунды)
• Плавность регулирования
• Возможность частых коммутаций без снижения ресурса
• Отсутствие движущихся частей, высокая надежность
• Компактность, малые эксплуатационные затраты

Это позволяет более эффективно решать задачи оптимизации режимов энергосистем, повышения устойчивости и качества электроэнергии.

Математические модели устройств FACTS

Для анализа влияния устройств FACTS на режимы энергосистем используются их математические модели. Рассмотрим базовые уравнения для некоторых типов устройств.

Модель TCSC

Эквивалентное реактивное сопротивление TCSC описывается выражением:

X_TCSC = X_C — X_C² / (X_C + X_L(α))

где X_C — сопротивление конденсатора, X_L(α) — управляемое сопротивление реактора, α — угол управления тиристоров.

Модель SVC

Реактивная мощность SVC может быть представлена как:

Q_SVC = V² / X_SVC

где V — напряжение в точке подключения, X_SVC — эквивалентное регулируемое сопротивление SVC.

Применение устройств FACTS для оптимизации режимов энергосистем

Устройства FACTS находят широкое применение для решения различных задач оптимизации режимов энергосистем:

• Повышение пропускной способности линий электропередачи
• Перераспределение потоков мощности
• Демпфирование низкочастотных колебаний
• Ограничение токов короткого замыкания
• Регулирование напряжения и реактивной мощности
• Повышение статической и динамической устойчивости

Выбор типа и параметров устройств FACTS производится на основе комплексного анализа режимов энергосистемы с учетом технико-экономических показателей.

Перспективы развития технологии FACTS

Дальнейшее развитие технологии FACTS связано со следующими направлениями:

• Разработка новых типов силовых полупроводниковых приборов
• Совершенствование алгоритмов управления
• Создание интеллектуальных систем управления на базе технологий искусственного интеллекта
• Интеграция устройств FACTS с системами накопления энергии
• Применение FACTS-технологий в распределительных сетях (D-FACTS)

Это позволит еще более эффективно решать задачи оптимизации и повышения надежности энергосистем будущего.

Texas Senior Circuit / Speedo Champions Series

Texas Senior Circuit/Speedo Champions Series
Техасский университет A&M
Колледж-Стейшн, Техас

20-23 февраля 2003 г.
Колледж-Стейшн, Техас

 
Женщины 50 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 22,68 3/2000 Коллин Лэнн, Техас
 Рекорд встречи: 23.41 01.03.2002 Кэндес С. Блэкман, DM -NT
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
 78 Хорнинг, Бекки К 17 АВСТ-ПВ 24,25 25,40
 93 Шви, Сюзанна Е 13 АВСТ-ПВ 25,91 25,55
151 Бойл, Кейли М 13 АВСТ-ПВ 26,33 26,22
 
Женщины 100 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 49.03 3/2000 Коллин Лэнн, Техас
 Рекорд встречи: 50,35 3 марта 2002 г. Кэндис С.
 
   Блэкман, DM -NT
    Имя Возраст Команда Отборочные Финал Очки
================================================== ==============================
А - Финал
 -- Базель, Дженни E 15 AVST-PV 52,85 NS
 
Женщины 100 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 49.03 3/2000 Коллин Лэнн, Техас
 Рекорд встречи: 50,35 3 марта 2002 г. Кэндис С. Блэкман, DM -NT
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
 25 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 52,67 52,85
       25,61 52,85
151 Хорнинг, Бекки К 17 АВСТ-ПВ 53,03 56,45
       26,51 56,45
175 Бойл, Кейли М 13 АВСТ-ПВ 56.12 57.02
       27,68 57,02
 
Женщины, гонка на время, 200 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 45,71 3/1996 Мартина Моравцова, SMU
 Рекорд встречи: 1: 49,04 02.03.2002 Кэндис С. Блэкман, DM -NT
    Имя Возраст Командный посевной Финал
================================================== ==============================
  - Пробный период
  1 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 1:52,66 1:52,63
       26,05 54,45 1:23,30 1:52,63
 
Женщины 200 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 45,71 3/1996 Мартина Моравцова, SMU
 Рекорд встречи: 1: 49,04 02.
  03.2002 Кэндис С. Блэкман, DM -NT
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
 84 Бойл, Кейли М 13 АВСТ-ПВ 1:59.06 1:58.49
       27,98 58,22 1:28,85 1:58,49
 97 Шви, Сюзанна Э 13 АВСТ-ПВ 2:02.86 1:590,09
       27,41 57,77 1:28,72 1:59,09
157 Хорнинг, Бекки К 17 АВСТ-ПВ 1:53,96 2:02,61
       27,42 57,95 1:30,22 2:02,61
 
Женщины 500 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 4: 46,13 3/1996 Сандра Кэм, SMU
 Рекорд встречи: 4: 50,56 01.03.2002 Коди М. Хансен, DM -NT
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
 52 Бойл, Кейли М 13 АВСТ-ПВ 5:21.20 5:14.5928,70 1:00,79 1:32,74 2:04,61 2:36,74 3:08,36 3:40,43 4:12,10
     4:43,80 5:14,59
 
Женщины 100 ярдов на спине
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 54,69 02.  03.2002 Лорен М. Геттель, COPS-NT
 Рекорд: 54,62 3/2001 Хейли МакГрегори, HSC
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
 59Бойл, Кейли М 13 АВСТ-ПВ 1:02.09 1:01.51
       30.11 1:01.51
 60 Шви, Сюзанна Э 13 АВСТ-ПВ 1:02.80 1:01.57
       29,81 1:01,57
115 Хорнинг, Бекки К 17 АВСТ-ПВ 1:01.21 1:03.75
       30.51 1:03.75
 
Женщины 200 ярдов на спине
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 56,70, 3 марта 2002 г., Лорен М. Геттель, COPS-NT.
 Рекорд встречи: 1: 56,70, 3 марта 2002 г., Лорен М. Геттель, COPS-NT.
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
 40 Бойл, Кейли М 13 АВСТ-ПВ 2:090,25 2:10,72
       31,00 1:04,02 1:37,78 2:10,72
 50 Шви, Сюзанна Э 13 АВСТ-ПВ 2:14.56 2:11.56
       31,02 1:04,66 1:38,49 2:11,56
 
Женщины, 100 ярдов, брасс
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 00,83 3/1997 Джулия Рассел, Небраска
 Рекорд встречи: 1: 01.
   16 3/2001 Кэти Макклелланд, DM
    Имя Возраст Команда Отборочные Финал Очки
================================================== ==============================
А - Финал
  8 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 1:05.21 1:05.38
       31.08 1:05.38
 
Женщины, 100 ярдов, брасс
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 00,83 3/1997 Джулия Рассел, Небраска
 Рекорд встречи: 1: 01.16 3/2001 Кэти Макклелланд, DM
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
  6 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 1:03.98 1:05.21
       30,79 1:05,21
 
Женщины, 200 ярдов, брасс
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 2: 10,25 3/1997 Джулия Рассел, Небраска
 Рекорд встречи: 2: 12,84 3/2001 Кэти Макклелланд, DM
    Имя Возраст Команда Отборочные Финал Очки
================================================== ==============================
А - Финал
  5 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 2:18,99 2:19,11
       31,14 1:05,59 1:41,80 2:19,11
 
Женщины, 200 ярдов, брасс
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 2: 10,25 3/1997 Джулия Рассел, Небраска
 Рекорд встречи: 2: 12,84 3/2001 Кэти Макклелланд, DM
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
  2 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 2:20,06 2:18,99
       31,09 1:06,32 1:42,28 2:18,99
 
Женщины, баттерфляй, 100 ярдов
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 53,192/2002 Джоселин Йео, Техас
 Рекорд встречи: 54,75 01. 03.2002 Кэндис С. Блэкман, DM -NT
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
 35 Schwee, Suzanne E 13 AVST-PV 59,75 59,11
       27.07 59.11
 59 Хорнинг, Бекки К 17 АВСТ-ПВ 57.28 1:00.2928.00 1:00.29
 
Женщины, баттерфляй, 200 ярдов
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 58.00 2/2002 Джоселин Йео, Техас
 Рекорд встречи: 2: 01,95 3 марта 2002 г. Кэти А. Литцау, TAMU-GU
    Имя Возраст Команда Отборочные Финал Очки
================================================== ==============================
А - Финал
 -- Базель, Дженни E 15 AVST-PV 2:09.44 нс
 
Женщины, баттерфляй, 200 ярдов
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 58.00 2/2002 Джоселин Йео, Техас
 Рекорд встречи: 2: 01,95 3 марта 2002 г. Кэти А. Литцау, TAMU-GU
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
 20 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 2:09. 24 2:09.44
       28,76 1:01,59 1:35,30 2:09,44
 67 Хорнинг, Бекки К 17 АВСТ-ПВ 2:11.86 2:16.15
       29,58 1:03,66 1:39,49 2:16,15
 73 Шви, Сюзанна Э 13 АВСТ-ПВ 2:13.51 2:17.93
       28,71 1:03,30 1:39,91 2:17,93
 
Женщины 200 ярдов ММ
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 58,18 2/2002 Джоселин Йео, Техас
 Рекорд встречи: 2:00.24 01.03.2002 Лесли К. Лунсманн, CFSC -GU
    Имя Возраст Команда Отборочные Финал Очки
================================================== ==============================
А - Финал
  4 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 2:05.22 2:05.51
       28,23 1:00,53 1:36,42 2:05,51
 
Женщины 200 ярдов ММ
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 58,18 2/2002 Джоселин Йео, Техас
 Рекорд встречи: 2:00.24 01.03.2002 Лесли К. Лунсманн, CFSC -GU
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
  1 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 2:06. 96 2:05.22
       27,83 59,99 1:35,96 2:05,22
 
Женщины 400 ярдов IM
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 4: 13,92 2/2002 Алиса Шукнехт, Техас
 Рекорд встречи: 4: 18.07 02.03.2002 Лесли К. Лунсманн, CFSC -GU
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
 17 Базель, Дженни Э 15 АВСТ-ПВ 4:27.34 4:33.11
       28,76 1:02,94 1:38,00 2:11,73 2:50,87 3:30,44 4:03,49 4:33,11
 
Женщины, 400 ярдов, комплексная эстафета
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 3: 41,23, 2/2002, Техас.
                         Линдберг, Хамфрис, Йео, Феникс
 Рекорд встречи: 3: 47,69 3/2001 DM
                         Паттерсон, Макклелланд, Блэкман, К., Блэкман, Дж.
    Очки командного посева в финале
================================================== ==============================
 -- Команда плавания Эшберн-Виллидж – PV 'A' 3:58. 85 SCR
     1) Бойл, Кейли М 13 2) Базель, Дженни Э 15
     3) Шви, Сюзанна Э 13 4) Хорнинг, Бекки С 17
 
Мужчины 50 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 19.15 3/2001 Энтони Робинсон, Стэнфорд
 Рекорд встречи: 20,58 01.03.2002 Джон Берри, CFSC -GU
    Имя Возраст Команда Отборочные Финал Очки
================================================== ==============================
А - Финал
  7 Бойл, Нейт П 25 АВСТ-ПВ 21.21 21.31
 
Мужчины 50 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 19.15 3/2001 Энтони Робинсон, Стэнфорд
 Рекорд встречи: 20,58 01.03.2002 Джон Берри, CFSC -GU
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
  6 Бойл, Нейт П 25 АВСТ-ПВ 21.05 21.21
 
Мужчины 100 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 41,80 3/2001 Энтони Эрвин, Южная Калифорния. 
 Рекорд встречи: 45,37 3 марта 2002 г. Даррен М. Эразмус, TWST -GU
    Имя Возраст Команда Отборочные Финал Очки
================================================== ==============================
А - Финал
 -- Бойл, Нейт П 25 AVST-PV 46.26 NS
 
Мужчины 100 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 41,80 3/2001 Энтони Эрвин, Южная Калифорния.
 Рекорд встречи: 45,37 3 марта 2002 г. Даррен М. Эразмус, TWST -GU
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
  1 Бойл, Нейт П 25 АВСТ-ПВ 45,21 46,26
       22,31 46,26
 
Мужчины 200 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 34,43 3/2001 Клете Келлер, Южная Калифорния.
 Рекорд встречи: 1:39.73 02.03.2002 Скотт С. Ньюманн, SWAT-NT
    Имя Возраст Команда Отборочные Финал Очки
================================================== ==============================
А - Финал
  1 Бойл, Нейт П 25 АВСТ-ПВ 1:41. 15 1:40.14
       23,17 48,45 1:14,31 1:40,14
 
Мужчины 200 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 34,43 3/2001 Клете Келлер, Южная Калифорния.
 Рекорд встречи: 1:39.73 02.03.2002 Скотт С. Ньюманн, SWAT-NT
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
  1 Бойл, Нейт П 25 АВСТ-ПВ 1:38,96 1:41,15
       23,36 48,60 1:14,89 1:41,15
 
Мужчины 500 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 4: 14,67 3/2001 Клете Келлер, Южная Калифорния.
 Встречайте запись: 4:29.84 01.03.2002 Коул Тейлор, NOVA
    Имя Возраст Команда Отборочные Финал Очки
================================================== ==============================
А - Финал
 11 Бойл, Нейт П. 25 АВСТ-ПВ 4:39,74 4:38,58
       24,73 52,73 1:21,83 1:50,86 2:19,64 2:48,17 3:16,88 3:45,55
     4:13,14 4:38,58
 
Мужчины 500 ярдов вольным стилем
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 4: 14,67 3/2001 Клете Келлер, Южная Калифорния. 
 Встречайте запись: 4:29.84 01.03.2002 Коул Тейлор, NOVA
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
Предварительные
 12 Бойл, Нейт П 25 АВСТ-ПВ 4:34.06 4:39.74
       25,55 54,16 1:23,15 1:51,82 2:20,52 2:49,10 3:17,62 3:46,10
     4:14,16 4:39,74
 
Мужчины 100 ярдов Баттерфляй
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 45,96 3/2001 Ян Крокер, Техас
 Рекорд: 49,45 3/2001 Алекс Бойс, Кэти
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
 22 Бойл, Нейт П 25 АВСТ-ПВ 50,62 51,84
       23,94 51,84
 
Мужчины 200 ярдов Баттерфляй
================================================== ==============================
 Рекорд пула: 1: 43,12 3/2001 Адам Месснер, Стэнфорд
 Рекорд встречи: 1: 48,55 3 марта 2002 г. Блейк Б. Шольц, Кэти.
    Имя Возраст Отборочный отбор команды
================================================== ==============================
 -- Бойл, Нейт П 25 AVST-PV 1:55. 30 SCR
 

Теоретические аспекты оптимизации с использованием устройств фактов — IJERT

Теоретические аспекты оптимизации с использованием устройств фактов

Onyegbadue Ikenna A

Департамент электрической инженерии Igbinedion University

MANEGICA

 MADUEME T.C DINIGENION
 DISTERICIMIC HISTIGRICICA DISTARICIMIC HISTIGHICARICICA DISTARICIMIC HISTIMERICIMIC HISTERICA DISTARICIMIC HISTIGHICARICIMIC HISTERICARICIMIC УНИ.
 Нсукка.
 Аннотация- В этой статье представлены теоретические аспекты оптимизации с использованием устройств FACTS. Были рассмотрены различные устройства FACTS, такие как преобразователи источников напряжения. В этой статье рассматриваются традиционные методы компенсации, такие как использование конденсаторных батарей, соединенных последовательно и параллельно. Исследованы их режимы работы, а также недостатки. Наконец, были представлены различные модельные уравнения, показывающие работу устройств FACTS, особенно при передаче мощности и улучшении напряжения на приемном конце линии передачи.
 Ключевые слова: оптимизация, устройства FACTS, передача мощности, улучшение напряжения.
 ВВЕДЕНИЕ
 Как правило, основными задачами FACTS являются увеличение полезной пропускной способности линий и управление потоком мощности по назначенным маршрутам передачи. Существует два поколения реализации регуляторов фактов на основе силовой электроники: первое поколение использует обычные тиристорные конденсаторы и реакторы и квадратурные переключающие трансформаторы, второе поколение использует
 Преобразователи с тиристорным управлением
 (GTO) в качестве преобразователей источника напряжения (VSCS). Результатом первого поколения стал статический компенсатор реактивной мощности (SVC), последовательный конденсатор с тиристорным управлением (TCSC) и фазовый тиристорный регулятор. переключатель (TCPS) [1] [2]. Второе поколение произвело статический синхронный компенсатор (STATCOM), статический синхронный последовательный компенсатор (SSSC), унифицированный контроллер потока мощности (UPFC) и межлинейный контроллер потока мощности (IPFC). ) [3].
 Зафиксировано количество публикаций, в которых обсуждаются приложения фактов к различным исследованиям энергосистем. Результаты опроса представлены на рис.1.0. Понятно, что в 2000-2004 годах резко возросло применение фактов к различным исследованиям энергосистем. Как правило, оба поколения FACTS применялись в различных областях исследований энергосистем, включая экономическую диспетчеризацию мощности, стабильность напряжения, безопасность энергосистемы и качество электроэнергии [3].
 Рис. 1.0 Статистика приложений FACTS к различным исследованиям энергосистем Источник: [3]
 Гибкие системы передачи переменного тока, называемые FACTS, стали в последние годы общеизвестным термином для более высокой управляемости в энергосистемах с помощью силовых электронных устройств [4]. Несколько устройств FACTS были представлены для различных приложений по всему миру. Концепция использования последовательных/шунтирующих конденсаторов/катушек индуктивности для управления потоком мощности в линии
 и для поддержки напряжения на шине нагрузки, полученного из фундаментальных уравнений передачи мощности, уже давно используется для управления и оптимизации потока мощности в системах передачи, были реализованы устройства с механическим переключением (фазосдвигатели, последовательные и шунтирующие компенсаторы реактивной мощности). Эти устройства успешно использовались, но оказались очень медленными [5].
 Еще одна проблема с механически переключаемыми устройствами заключается в том, что управление не может запускаться часто, так как переключатели быстро изнашиваются.
 ФАКТЫ-устройства обычно воспринимаются как новая технология, но сотни установок по всему миру,
, особенно СВК с начала 1970-х годов с общей установленной мощностью
 МВА, показывают принятие этого вида технологии [4]. В таблице 1.0 показано предполагаемое количество установленных по всему миру устройств FACTS и предполагаемая общая установленная мощность. 
 ТАБЛИЦА 1.0 Расчетное количество установленных по всему миру FACTS-устройств и их предполагаемая общая установленная мощность.
 Серийный номер
 ТИП
 НОМЕР
 ОБЩАЯ УСТАНОВЛЕННАЯ МОЩНОСТЬ (МВА)
 1
 СВК
 600
 2
 СТАТКОМ
 15
 1200
 3
 КОМПЕНСАЦИЯ СЕРИИ
 700
 350000
 4
 ТКСК
 10
 2000
 5
 HVDC B2B
 41
 14000
 6
 HVDC VSC B2B
 1+(7 С
 КАБЕЛЬ)
 900
 7
 УПФК
 2-3
 250
 КЛАССИФИКАЦИЯ КОНТРОЛЛЕРОВ ФАКТОВ
 Существуют три основных способа классификации контроллеров FACTS в соответствии с подключением устройств в системе передачи [6]:
 Устройства серии
 Устройства серии
 были усовершенствованы от фиксированных или механически переключаемых компенсаций до последовательной компенсации с тиристорным управлением (TCSC) или даже устройств на основе преобразователя напряжения. Основные приложения:
 Источник:[4]
 Уменьшение последовательного падения напряжения по величине и углу по линии электропередачи
 Уменьшение колебаний напряжения в определенных пределах при изменении мощности
 т.передач.
 Ограничение токов короткого замыкания в сетях или на подстанциях.
 Предотвращение петлевых потоков. Регулировка потока мощности.
 P= V1V2 Sin X Серия X
 Рис. 2.0 Система питания с последовательным управлением.
 Согласно [6] мощность, передаваемая в сети рис. 2.0, составляет
 ..1.0
 Где V1 и V2 — напряжения на шине, серия X — реактивное сопротивление последовательно включенного устройства; X - реактивное сопротивление линии. P — мощность, передаваемая по линии передачи.
 Компенсация серии
 используется для уменьшения реактивного сопротивления передачи линии электропередачи на номинальной частоте. Последовательная установка конденсаторов вырабатывает реактивную мощность, которая саморегулирующимся образом уравновешивает долю передаточной реактивности линии. В результате линия электрически укорачивается, что улучшает угловую стабильность, стабильность напряжения и распределение мощности между параллельными линиями [7].
 Шунтирующие устройства
 Их основное применение в передающих, распределительных и промышленных сетях [7]:
 Сокращение нежелательных потоков реактивной мощности и, следовательно, снижение потерь в сети.
 Ведение договорных станций с уравновешенной реактивной мощностью.
 Компенсация потребителям и улучшение качества электроэнергии, особенно при значительных колебаниях спроса, таких как
 промышленные машины, плавильные установки, железнодорожные системы или системы метро, ​​
 Компенсация тиристорных преобразователей напр. В обычных линиях HVDC
 Улучшение статической или переходной устойчивости.
 Промышленные, коммерческие и бытовые группы потребителей нуждаются в электроэнергии хорошего качества. Мерцание ламп больше не допускается, равно как и перерывы в производственных процессах из-за недостаточного качества электроэнергии.
 Р= V1V2 Грех
 х
 Рис. 3.0 Система питания с параллельным управлением
 Согласно [6], уравнение передачи мощности для рис. 3.0 представлено так;
 … 2,0
 Где V1 и V2 — напряжения на шине, X — реактивное сопротивление линии и угол мощности. P — мощность, передаваемая по линии передачи.
 Гибридные устройства
 Эти устройства сочетают в себе функции шунтирующих и последовательных преобразователей. Классификация осуществляется в соответствии с концепцией работы, то есть функциями и принципами работы силовой электроники, реализованной в контроллерах FACTS. Существует два совершенно разных подхода к реализации контроллеров FACTS на основе силовой электроники, каждый из которых приводит к созданию обширной группы контроллеров, способных решать определенные задачи передачи.
 1. Устройства FACTS с тиристорным управлением В этой группе используются реактивные импедансы или РПН с тиристорными переключателями, работающими в качестве управляющих элементов. В эту группу входят статический компенсатор реактивной мощности (SVC), конденсатор с последовательным компенсатором с тиристорным управлением (TCSC) и фазовращатель с тиристорным управлением (TCPS). В них используются обычные тиристоры в схемах, обеспечивающих быстрое реагирование на управление по сравнению с соответствующей механической системой [8]. Каждое устройство может контролировать одну из трех переменных управления передачей энергии (напряжение шины, импеданс передачи и фазовый угол).
 Компенсатор статической реактивной мощности (SVC)
 Рис. 4.0 Устройства FACTS с тиристорным управлением
 угловой контроль [8]. Его можно контролировать для улучшения
 SVC фактически является регулируемым шунтирующим реактивным сопротивлением, способным создавать компенсирующий реактивный ток. Устройство используется для регулирования напряжения на выбранной клемме системы передачи путем надлежащего согласования включения конденсатора и фазы реактора
.
 Переходная и динамическая устойчивость системы трансмиссии [9]. SVC можно контролировать для демпфирования колебаний мощности, регулируя его выходной сигнал между соответствующими емкостными и индуктивными значениями, чтобы противодействовать угловому ускорению и замедлению задействованной синхронной машины.
 Рис. 5.0a Дроссель с тиристорным управлением
 Рис. 5.0b Конденсатор с тиристорным управлением
 Рис. 6.0 Статический компенсатор реактивной мощности.
 Серийный компенсатор с тиристорным управлением (TCSC).
 TCSC используется для контроля напряжения на последовательном импедансе данной линии передачи, что в конечном итоге определяет линейный ток и передаваемую мощность [8]. В литературе сообщалось о многих различных методах, относящихся к исследованию влияния TCSC на устойчивость энергосистемы [10-13].
 Несколько подходов, основанных на современной теории управления, были применены к разработке контроллера TCSC. Контроллер с обратной связью по состоянию для TCSC был представлен с использованием полюса
.
 техника размещения. Однако для контроллера требуются все состояния системы, что снижает его применимость [4]. Предложена схема управления TCSC для управления потоком мощности [14].
 Моделирование обычных компенсаторов.
 Принципиальная схема для некомпенсированной линии показана на рис. 7.0.
 Рис.7.0 Принципиальная схема для некомпенсированной линии.
 Векторная диаграмма цепи показана на рис. 8.0.
 Рис. 8.0 Векторная диаграмма для некомпенсированной линии.
 Где Vs — напряжение на передающем конце, VR — напряжение на принимающей шине, — фазовый угол между напряжениями
 VD=IRR + IXXL
 3,0
 на передающей шине и напряжение на принимающей шине. Падение напряжения в линии с отстающим коэффициентом мощности можно приблизительно оценить как
 Рис. 9.0 Линия с параллельным компенсатором.
 Векторная диаграмма для компенсации шунта показана на рис. 10.0.
 Для параллельно-компенсированной линии с конденсаторами конденсаторная батарея подключается параллельно приемной шине. На рис. 9.0 показана линия с компенсацией шунта.
 Рис. 11.0 Схема последовательной компенсации
 Векторная диаграмма показана на рис. 12.0.
 Рис. 12.0 Векторная диаграмма
 При подключении на конце нагрузки с отстающим коэффициентом мощности падение напряжения (Vd) в линии
 это синØ)
 Рис. 10.0 Векторная диаграмма для шунтовой компенсации линии
 Падение напряжения можно приблизительно представить как VD = I1R + I1XL – ICXC
 4,0
 Разница между падениями напряжения является повышением напряжения из-за установки шунтирующего конденсатора.
 Vd=I(RcosØ+XL
 6,0
 Если емкость C с реактивным сопротивлением Xc соединить последовательно с линией, то реактивное сопротивление уменьшится до (XL-XC) и, следовательно, уменьшится падение напряжения.
 Из векторной диаграммы видно, что падение напряжения в сети составляет
 VR = ICXL.
 В =I(RcosØ+(X X
 )sinØ)
 5,0
 Для последовательной компенсации конденсатор подключается последовательно к сопротивлению линии и индуктивному сопротивлению линии. Рис.
 11.0 показывает принципиальную схему последовательной компенсации.
 д Л С
 7,0
 Таким образом, использование последовательных конденсаторов позволяет уменьшить падение напряжения в линиях с низким коэффициентом мощности и улучшить напряжение на приемном конце, особенно при нагрузках с низким коэффициентом мощности.
 В условиях переменной нагрузки напряжение можно регулировать путем последовательного включения соответствующих конденсаторов в линию.
 Моделирование СТАТКОМ.
 Согласно [7] эквивалентная схема модели STATCOM показана на рис. 13.0.
 Рис. 13.0 Эквивалентная принципиальная схема модели STATCOM.
 Эквивалентная схема СТАТКОМа теперь показана на рис. 13.0. Предположим, что
 Vsh= Vshsh,Vi= Vii, тогда должны быть указаны ограничения потока мощности STATCOM.
 Рабочим ограничением СТАТКОМа является обмен активной мощностью)e=v0ia в звене постоянного тока, как описано:
 PE=Re(VshIsh*
 8.0
 Для управления напряжением на шине ограничение управления выглядит следующим образом :
 ViVispec=0 9.0
 где Vispec - контрольное значение напряжения на шине
 В. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
 В данной статье рассмотрены теоретические аспекты устройств FACTS. Были представлены и обсуждены различные устройства FACTS. В этой работе рассмотрено использование последовательно и параллельно конденсаторных батарей.Выделены их режимы работы, а также недостатки.Различные модельные уравнения, показывающие работу устройств FACTS, особенно в отношении передачи мощности и повышения напряжения на приемном конце. линии передачи.0007
 ССЫЛКИ
 Р. Биллинтон и Р.Н. Аллан, Оценка надежности инженерных систем, Концепция и методика, Longmans London (Англия), Plenumpress, Нью-Йорк, 1992, стр. 22-35.
 Стив КвакуАдзану, Оценка надежности генерации электроэнергии, не связанной с коммунальными услугами, и управление спросом в композитных энергосистемах, Университет Саскачевана, Саскатун, 1998 г., стр. 30-37.
 YH Song и AT Johns, Гибкие системы передачи переменного тока (FACTS), Институт инженеров-электриков, Лондон. 2000.
 М. А. Абидо, Повышение стабильности энергосистемы с помощью контроллеров FACTS: обзор, Журнал науки и техники, Vol. 34, 2009, стр. 153-172.
 IEEE Power Engineering Society, Обзор FACTS. Специальная публикация IEEE 95TP108, 1995.
 Dr Ahmed Massoud FACTSГибкая система передачи переменного тока. Проверено 7 июля 2013 г., http://www.people.qatar.tamu.edu/FACTS.pdf.
 Сяо-Пинг Чжан, Кристиан Рехтанц и Бикаш Пал, Гибкие системы передачи переменного тока: моделирование и управление Springerverlag Berlin Heidelberg, напечатано в Германии, 2006 г. , стр. 1–26..
 А.Ф. Мохамед ЭмадЭлдин, Исследование расширенного управления для Unified
 Опубликованный проект контроллера потока мощности
 (UPFC), Университет Нортумбрии, Ньюкасл, 2002 г., стр.
.
 11-39.
 М. Норузян, Применение шунтовых и последовательных компенсаторов для электромеханического демпфирования
 Коллоквиум
, Коллоквиум IEE по динамической стабилизации энергосистемы, 1998 г., стр. 4/1-4/3.
 X. Chen, N. Pahalawaththa, U. Annakkage и C. Kumble, Компенсация управляемых последовательностей для улучшения стабильности многомашинных систем питания, IEE Proc., 1995, с. 361366.
 Дж. Чанг и Дж. Чоу, Оптимальное по времени последовательное управление конденсатором для демпфирования межзональных режимов в объединенных энергосистемах, IEEE Trans. Пурс, 12(1)
, 1997, стр. 215221.
 Т. Ли, Г. Шреста и А. Гош, Разработка и применение схемы управления на основе нечеткой логики для повышения устойчивости в переходных процессах в энергосистемах, Исследование электроэнергетических систем, 1995 г.