هيكلة أنظمة المكثفات القابلة للتحكم

للقضاء على (CFs) وتحسين أداء النظام الكهربائي؛ تم اقتراح طوبولوجيا جديدة مرنة (LCC-HVDC) مع تحليل محدود لأدائها الاقتصادي.

تحليل طوبولوجيا أنظمة المكثفات القابلة للتحكم

يتم تحديد طوبولوجيا (LCC-HVDC) التقليدية وتقنيات (LCC-HVDC) المرنة بما في ذلك (CC LCC-HVDC) و(ACFL-CC LCC-HVDC) وأنظمة (ACFL-CC LCC-HVDC) المحسنة، بحيث يظهر الرسم التخطيطي أحادي الخط لـ (LCC-HVDC) التقليدي في الشكل التالي (1) وتقنيات (LCC-HVDC) المرنة موضحة في الأشكال من (2-4).

الهيكل (1): وتشمل نظام (LCC-HVDC) التقليدي المعتاد.

الهيكل (2): نظام (LCC-HVDC) القائم على المكثف القابل للتحكم، كما ويحتوي على مجموعة من وحدات المكثف القابلة للتحكم الشامل في كل مرحلة للقضاء على (CFs)، بحيث يمكن وصف مبدأ عمل المكثفات التي يمكن التحكم فيها بإيجاز على النحو التالي:

سيتم إدخال المكثفات القابلة للتحكم المتصلة بمرحلتي التبديل بطريقة تُناسب التبديل، وبهذه الطريقة؛ فإنه بحيث يمكن للمكثفات الكهربائية التي يمكن التحكم فيها توفير جهد تبديل إضافي لضمان نجاح عمليات التبديل والقضاء على فشل التبديل.

الهيكل (3): وهو نظام (LCC-HVDC) بدون فلتر، بما في ذلك عدد أقل من وحدات المكثف الأساسي والمكثفات المتوازية الإضافية، وبدون مرشحات التيار المتردد السلبية المطلوبة في أنظمة (LCC-HVDC) التقليدية، كذلك الوظائف الرئيسية للمكثفات المتوازية هي:

• لتسريع عملية التبديل.

• لتوفير الطاقة التفاعلية للمحول الكهربائي.

• تقليل التوافقيات الناتجة عن المحول.

ونتيجة لذلك؛ فإنه يمكن إزالة مرشحات التيار المتردد المتصلة بناقل التيار المتردد العاكس.

الهيكل (4): هذا هو نفسه الهيكل (3) فيما عدا أنه يتم استبدال نطاق المحولات الخاصة لمحولات (LCC-HVDC) التقليدية بمحولات خاصة لـ (VSC-HVDC) ولكن بتكلفة أقل، بحيث يعتمد هذا الاستبدال على حقيقة أن طوبولوجيا (LCC-HVDC) عديمة المرشح لها تيارات توافقية أقل بكثير من (LCC-HVDC) التقليدية، كما أن جميع الهياكل الجديدة المرنة (LCC-HVDC) تكون قادرة على القضاء على فشل التبديل وتوفير تحكم ديناميكي سريع في الجهد الكهربائي.