ΕΥΕΛΙΚΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΗΜΥ 499

Transcript

1 ΕΥΕΛΙΚΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΗΜΥ 499 ΕΙΔΙΚΕΣ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΙΣΧΥΟΣ ~ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΑΣΗΣ,, DVR ΕΝΟΠΟΙΗΜΕΝΟΣ ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΙΣΧΥΟΣ, UPQC Δρ Αδρέας Σταύρου ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τα Θέματα Δυαμική αποκατάσταση τάσης, DVR Πιθαές δομές DVR Μειοεκτήματα DVR Εοποιημέος ρυθμιστής ποιότητας ισχύος, UPQC Διαγράμματα UPQC Εξελιγμέο Δίκτυο διαομής 1

2 Δυαμική αποκατάσταση τάσης, DVR Ο ατισταθμιστής σειράς χρησιμοποιείται σε αυτή τη περίπτωση για προστασία ευαίσθητω φορτίω από βυθίσεις, φουσκώματα και αωμαλίες στη παρεχόμεη τάση. Η βασική ιδέα είαι: Έγχυση τάσης στο απαιτούμεο μέγεθος και συχότητα σε σειρά με αυτή του συστήματος ώστε α αποκατασταθεί η τάση στη πλευρά του φορτίου. Χρησιμοποιεί στοιχεία IGBT σε δομή σύδεσης τάσης μετατροπέα που χρησιμοποιεί PWM Δυαμική αποκατάσταση τάσης Dynamic Voltage Restorer (Sag Correction System) Έχου εφαρμοστεί για φορτία μέχρι 100 MVA Η εέργεια με πυκωτές διασφαλίζει διατήρηση τάσης μέχρι 50% για 1 s σε όλες τις φάσεις. Οικοομικότερη λύση για ατιμετώπιση βυθίσεω και υπερτάσεω για μεγάλα φορτία Ιδαικό ότα υπάρχει μια μόο πηγή ή εά είαι δύο πηγές και οι αωμαλίες προέρχοται από το σύστημα μεταφοράς 2

3 Σύδεση DVR Βλάβη σε αυτά τα σημεία θα έχει σα αποτέλεσμα βύθιση της τάσης Πιθαές δομές DVR Ο ζυγός DC τάσης του ατιστροφέα τροφοδοτείται από πυκωτή. Επομέως ο DVR με αυτή τη δομή πρέπει α λειτουργεί με τέτοιο τρόπο που στη μόιμη κατάσταση λειτουργίας α μη υπάρχει αταλλαγή εεργού ισχύος με το AC σύστημα Ο ζυγός DC τάσης του ατιστροφέα τροφοδοτείται από τη γραμμή μέσω αορθωτή, επομέως μπορεί α απορροφήσει εεργό ισχύ από τη τροφοδοτική γραμμή μέση του ζυγού DC τάσης. Μια άλλη δυατότητα είαι η υποστήριξη του μετατροπέα με συσσωρευτή 3

4 Ισοδύαμο Διάγραμμα DVR συδεδεμέου στο σύστημα Ιδαικός ατισταθμιστής σειράς - συμβολίζεται με πηγές τάσης Απότοδιάγραμμα: = + l t f Τερματικός ζυγός Ζυγός φορτίου Είαι επιθυμητό το DVR α ρυθμίζει τη τάση με ααφορά: * f = * l * - Επιθυμητή τάση στο φορτίο l t DVR στηριζόμεο σε πυκωτή To DVR δε πρέπει στο μέσο όρο α απορροφά εεργό ισχύ Η εγχεόμεη τάση πρέπει α είαι κάθετη στο ρεύμα της γραμμής. Εά θέλουμε για παράδειγμα τη τάση της πηγής και τη τάση του φορτίου α είαι ίσες, θα πρέπει η εγχεόμεη τάση α είαι τέτοια που η τάση πηγής α είαι το ΟΑ. Μπορεί βέβαια α είαι τάση πηγής και η ΟΒ αλλά είαι εμφαές ότι χρειάζεται πολύ μεγαλύτερη ατιστάθμιση τάσης σε αυτή τη περίπτωση 4

5 Ατίδραση του συστήματος DVR στηριζόμεο σε πυκωτή ta tb tc la lb lc Επίπεδα τάσης πρι και μετά τη ατιστάθμιση Τάσεις ζυγού Τάσεις φορτίου Τάσεις ατισταθμιστή Ισχύς ατισταθμιστή Η ισχύς του ατισταθμιστή είαι μηδέ στη κατάσταση ισορροπίας Δομή DVR Δομή DVR με φίλτρο πυκωτή Δομή DVR με φίλτρο LC 5

6 Μειοεκτήματα DVR στηριζόμεου σε πυκωτή ta tb tc la lb lc Επίπεδα Τάσης πρι και μετά τη ατιστάθμιση Τάσεις ζυγού Τάσεις φορτίου Χωρίς τη ευχέρεια αταλλαγής εεργού ισχύος με το δίκτυο η δυατότητα του DVR α ατισταθμίσει μεγάλες βυθίσεις είαι περιορισμέη DVR Υποστηριζόμεο από αορθωτή Μειοεκτήματα: Η ροή ισχύος μπορεί α γίει μόο σε μια κατεύθυση Υπάρχει δυσκολία DVR α απορροφήσει ισχύ μεταβατικά Ο αορθωτής παράγει αρμοικές στη είσοδο του Εά κατά τη διάρκεια μεγάλω βυθίσεω η τάση του πυκωτή στη έξοδο του αορθωτή είαι μεγαλύτερη της τάσης στη ac πλευρά του τότε θα σταματήσει α άγει. Λύση: UPQC 6

7 Εοποιημέος ρυθμιστής ποιότητας ισχύος, UPQC Δομή UPQC με δεξιά εγκάρσια ατιστάθμιση Δομή UPQC με αριστερή εγκάρσια ατιστάθμιση Διαγράμματα UPQC Διάγραμμα UPQC με δεξιά εγκάρσια ατιστάθμιση Διάγραμμα UPQC με αριστερή εγκάρσια ατιστάθμιση 7

8 Εοποιημέος ρυθμιστής ποιότητας ισχύος Αποτελείται από εγκάρσιο μετατροπέα και σε σειρά μετατροπέα συδεδεμέους με πυκωτή στη DC πλευρά Ο πυκωτής διεκπεραιώει τη αταλλαγή ισχύος μεταξύ τω μετατροπέω UPQC μπορεί α διεκπεραιώει μαζί ή αεξάρτητα τις λειτουργίες της εγκάρσιας ή σε σειρά ατιστάθμισης. Έχει πολύ ψηλό κόστος που είαι απαγορευτικό α δε είαι απόλυτα απαραίτητο Εξελιγμέο Δίκτυο διαομής 8