содержание
1. Общие сведения и условия эксплуатации
Это тематическое исследование посвящено микросети на ненейтральной базе по разведке нефти и газа на морском острове. Система работает полностью независимо от основной электросети (island microgrid), а ее основным источником питания являются две дизель-генераторные установки, подключенные параллельно (номинальная общая мощность 1200 кВА / 960 кВт).
Эта микросеть не содержит двигателей большой мощности, но включает в себя две типичные неэлектрические нагрузки: пусковую и нелинейную :
Системная головная боль до компенсации
В тот момент, когда сварочные аппараты работали одновременно, микросеть была мгновенно затоплена индуктивно-реактивным скачком мощности в 450 кВар с коэффициентом мощности всего 0,35. Из-за задержки срабатывания системы регулирования напряжения дизельного генератора (AVR) на механические и электрические переходные процессы более чем на 200 мс система столкнулась с серьезным скачком напряжения: напряжение на шине мгновенно упало с 400 В до 310 В (падение составило 22,5%), что привело к сбою в работе прецизионных измерительных приборов, установленных на базе. часто происходит срабатывание из-за "защиты от низкого напряжения", что приводит к остановке производственной линии.
2. Анализ основных технологических характеристик: Почему стоит выбрать SVG?
В этом типичном случае традиционные интеллектуальные конденсаторные компенсационные шкафы (TSC) неэффективны (отклик на переключение TSC обычно составляет >40 мс и ограничен срабатыванием тиристора при переходе через ноль, что не позволяет справиться с молниеносными ударами в течение 100 мс и может привести к резонансу с нагрузками тиристора)..
В качестве окончательного решения был выбран трехуровневыйстатический генератор переменного тока мощностью 500 квар (SVG). Он обладает следующими четырьмя основными техническими характеристиками, которые также являются наиболее убедительными аргументами в пользу этой статьи:
1. Сверхбыстрая скорость отклика на уровне миллисекунд (отслеживание на уровне 2 мс)
SVG использует 32-разрядную высокоскоростную архитектуру цифрового управления с двумя DSP + FPGA, а алгоритм определения реактивного тока использует метод БПФ, основанный на теории мгновенной реактивной мощности.
2. Характеристики "независимого от напряжения" источника тока с постоянным управлением
3. Многофункциональное интегрированное управление реактивной мощностью и гармониками (SVG)
4. Полностью устраните резонанс в микросетевой системе
3. Сравнение эффектов до и после компенсации.
Чтобы предоставить наиболее полную информацию для вашей статьи, ниже приведена сравнительная таблица ключевых параметров качества электроэнергии до и после внедрения SVG для этой микросети:
| Параметры мониторинга | До компенсации (дизель-генератор) | После компенсации (дизель-генератор + SVG) | Эффект улучшения |
|---|---|---|---|
| Кратковременное падение напряжения на шине | Напряжение упало до 310 В (-22,5%). | Напряжение стабильно на уровне 388 В (-3,0%) | Соответствует требованиям стандарта IEEE к качеству питания класса А |
| Коэффициент мощности шины (cosphi) | Оно мгновенно упало до 0,35 | Динамически поддерживается в диапазоне от 0,98 до 0,99 | Дизельные генераторы практически не вырабатывают реактивной мощности, и их мощность используется полностью. |
| Суммарное искажение напряжения (THDu) системы | до 8,5% | Уменьшено до 2,2% | Значительно ниже 5%-ного предельного значения, установленного в сети общего пользования |
| Мерцание напряжения | Индикатор заметно мигает, ΔU=2,5% | Полностью устранено мерцание, U=0,45% | Повышена надежность работы чувствительных измерительных приборов в режиме реального времени |
| Состояние работы дизельного генератора | AVR часто перегревается из-за сильного возбуждения, что вызывает ненормальную вибрацию в агрегате. | При стабильном токе возбуждения снижается расход топлива на установку и повышение температуры. | Продлевается срок службы дизельных генераторов и снижаются затраты на техническое обслуживание |
4. Выводы и значение для отрасли
В этой статье показано, что в микросетях с дизельными генераторами с низкой инерцией и высоким импедансом традиционное оборудование для компенсации реактивной мощности конденсаторных батарей больше не способно справляться с переходными пусковыми токами, не связанными с двигателем, такими как современная электроника и высокочастотная сварка.
Благодаря своей микросекундной скорости обнаружения и вычислительной мощности, скорости подачи тока в течение 2 миллисекунд и устойчивым к низкому напряжению характеристикам источника тока, SVG действует как "высокочастотный буфер реактивной мощности" между микросетью и ударной нагрузкой. Он успешно маскирует разрушительную "тяжелую ударную нагрузку" под "стабильную нагрузку высокого качества с высоким коэффициентом мощности" на электрическом уровне и является основной технологией для обеспечения стабильности напряжения островковых микросетей.
