أهمية سرعة التشغيل للجهد الكهربائي أحادي الطور
في السنوات الأخيرة، أصبحت مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية (PV)، وهي ضرورية في تحديث الشبكة الكهربائية، ومع ذلك؛ فإن الطبيعة المتقطعة وغير القابلة للتشتت للطاقة المتجددة تتحدى استقرار الشبكة، وذلك لتعزيز مرونة وقوة أنظمة الطاقة؛ فإنه تم إصدار رموز الشبكة لتوجيه تكامل الطاقة المتجددة.
وعلى سبيل المثال، أصبح من الإلزامي الآن للوحدات المتصلة بالشبكة أن تمر عبر أعطال مؤقتة في الشبكة ذات الجهد المنخفض والمعروفة باسم عملية الركوب ذات الجهد المنخفض (LVRT)، وفي عملية (LVRT) قد توفر وحدات التوليد دعماً ديناميكياً للشبكة عن طريق حقن التيارات التفاعلية مثل العديد من متطلبات رموز الشبكة، كما بأخذ رمز الشبكة الصيني لـ (PV) كمثال، بحيث يظهر ملف تعريف الجهد ومتطلبات التيار التفاعلي المقابل في الشكل التالي (1).
كما أنه يمكن ملاحظة في الشكل (1-A)، حيث أنه في بعض الحالات يجب أن تظل وحدات التوليد متصلة، وحتى عندما ينخفض جهد الشبكة إلى صفر فولت لمدة تصل إلى (150) مللي ثانية، كما تحدد رموز الشبكة أيضاً أن كمية التيار التفاعلي المحقون في الشبكات يجب أن تتغير مع المنحنى في الشكل (1-B) أثناء (LVRT).
وفي الوقت نفسه، يجب أن يكون حقن التيار التفاعلي سريعاً قدر الإمكان، حيث يجب توصيل الطاقة التفاعلية المطلوبة إلى الشبكات من خلال المولد الكهربائي الكهروضوئي في غضون (30) مللي ثانية، وبالتالي من أجل ضمان التشغيل المستقر للنظام المرتبط بالشبكة؛ فإنه من الضروري تطبيق طريقة سريعة للكشف عن الأعطال في نظام محول الشبكة، بالتفصيل يجب تقدير سعة جهد الشبكة بسرعة بحيث يكون للعاكس المرتبط بالشبكة وقتاً كافياً للاستجابة أثناء فترات الأعطال.
وهناك العديد من الطرق التي تم الإبلاغ عنها في الأبحاث لتقدير سعة جهد الشبكة مثل طريقة جذر متوسط التربيع (RMS)، وهناك وطريقة الكشف عن ذروة الجهد وطريقة تحويل فورييه المنفصلة (DFT) ومع ذلك؛ فإن ديناميكيات الأساليب المذكورة أعلاه بطيئة، كما تتمتع كل من الطريقتين المستندة إلى (RMS) و (DFT) بتأخير زمني واحد على الأقل للدورة، كما وينتج عن الحل القائم على اكتشاف ذروة الجهد تأخير نصف دورة زمنية على الأقل.
وبدلاً من ذلك؛ فإن الطرق القائمة على (PLL)، وعلى سبيل المثال استخدام تحويل (dq) وإلغاء الإشارة المتأخر (PLL (DSC-PLL)) وطرق مرشح القدرة النشط (PLL (APF-PLL))، بحيث يمكن أن يوفر تقديراً لسعة جهد الشبكة، ومع ذلك عندما يعاني جهد الشبكة من التشوه التوافقي؛ فسوف يتدهور أداء الكشف.
نظام التحكم في تشغيل LVRT
في الشكل التالي (2)، كما يوضح مخطط التحكم في تشغيل (LVRT)، وذلك لتوضيح وظيفة طريقة (FAE) المقترحة في (LVRT)، بحيث يتكون الهيكل الرئيسي من العاكس وجهاز التحكم الخاص به، ووفقاً لإشارة الجهد المفلترة من جانب التيار المتردد للعاكس، تحسب طريقة (FAE) سعة الجهد وتوفر معلومات في الوقت الفعلي لوحدة التحكم في العاكس، وفي الوقت نفسه، يطلب جهاز التحكم في العاكس من العاكس توصيل الطاقة التفاعلية للشبكات وفقاً لمعلومات السعة المقدمة من (FAE).
