الهندسةالهندسة الكهربائية

هيكلة أنظمة المكثفات القابلة للتحكم

تمت تحريره بواسطة: - اخر تحديث : ١٤:٣١:٠٢ ، ١٨ فبراير ٢٠٢٣ - مشاهدات : ٢٧

اقرأ في هذا المقال

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).

17JPES-2022-0162-fig-1-source-large

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.
  • 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.

17JPES-2022-0162-fig-2-source-large

17JPES-2022-0162-fig-3-source-large

17JPES-2022-0162-fig-4-source-large

المصدر: F. Wang, T. Q. Liu and X. Y. Li, "Decreasing the frequency of HVDC commutation failures caused by harmonics", IET Power Electronics, vol. 10, no. 2, pp. 215-221, Feb. 2017.J. Y. Wu, H. F. Li, G. Wang and Y. S. Liang, "An improved traveling-wave protection scheme for LCC-HVDC transmission lines", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 32, no. 1, pp. 106-116, Feb. 2017.Y. Xue, X. P. Zhang and C. H. Yang, "Commutation failure elimination of LCC HVDC systems using thyristor-based controllable capacitors", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 33, no. 3, pp. 1448-1458, Jun. 2018.H. I. Son and H. M. Kim, "An algorithm for effective mitigation of commutation failure in high-voltage direct-current systems", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 31, no. 4, pp. 1437-1446, Aug. 2016.

شارك المقالة:

وسوم: أنظمة المكثفات الكهربائيةالتحكم الكهربائيالطاقة التفاعلية

مقالات مختارة

هل تعلم

أكثر المقالات مشاهدةً