Generalmente, STATCOM è un convertitore di commutazione a stato solido. Quando la sua estremità di ingresso è collegata a un alimentatore o a un dispositivo di accumulo di energia, la sua estremità di uscita può inviare o assorbire in modo indipendente potenza attiva e reattiva controllabile. Rispetto ai tradizionali dispositivi di compensazione della potenza reattiva, STATCOM presenta i vantaggi di regolazione continua, piccola armonica, bassa perdita, ampio intervallo operativo, elevata affidabilità e rapida velocità di regolazione. Fin dalla sua istituzione, STATCOM ha ricevuto ampia attenzione e un rapido sviluppo. Questo articolo introdurrà brevemente il principio di funzionamento di STATCOM.
Il principio di funzionamento di STATCOM
Le caratteristiche di STATCOM
Il compensatore statico sincrono utilizza il dispositivo elettronico di potenza del convertitore della sorgente di tensione per generare potenza reattiva. Il convertitore della sorgente di tensione converte la tensione CC in tensione trifase con l'ampiezza, la frequenza e la fase richieste. A seconda della potenza di uscita e della tensione richieste, il convertitore della sorgente di tensione può essere a due o tre livelli. Dal nome del compensatore statico sincrono si può vedere che il compensatore statico sincrono ha prestazioni simili al condensatore sincrono, ma come apparecchiatura elettronica, il compensatore statico sincrono non ha inerzia, quindi è migliore del condensatore sincrono in alcuni aspetti prestazionali, come risposta dinamica rapida, bassi costi di investimento, bassi costi di funzionamento e manutenzione.
Il compensatore statico sincrono è un dispositivo di regolazione della tensione basato su un convertitore di tensione (IGBT). Funziona come una fonte o un pozzo di potenza reattiva indipendentemente dalla tensione del sistema CA. STATCOM può funzionare come parte del sistema di trasmissione CA flessibile (FACTS) per rilevare e compensare la fluttuazione o lo sfarfallio della tensione in tempo reale, correggere il carico sbilanciato e controllare il fattore di potenza.
La struttura del circuito principale di STATCOM è composta da una grande capacità sul lato CC e da un VSI basato su dispositivi elettronici di potenza, collegati al sistema di alimentazione tramite reattanza. U1 equivale all'uscita di STATCOM a una sorgente di tensione controllabile in condizioni ideali (ovvero ignorando la perdita di linea e STATCOM), e us è la sorgente di tensione ideale equivalente al lato del sistema e le due fasi sono coerenti. Quando U1 ci salta, la fase della corrente che fluisce dal sistema a STATCOM è del 90% avanti rispetto alla tensione del sistema e viene emessa potenza reattiva capacitiva; Allo stesso modo, quando U1 ci circonda, la corrente che fluisce dal sistema a STATCOM è in ritardo rispetto alla tensione del sistema del 90% e produce potenza reattiva induttiva. Quando U1 = us, la corrente tra il sistema e STATCOM è zero e non vi è scambio di potenza reattiva tra di loro. Questo è lo stato di lavoro ideale. In effetti, US e U1 generalmente hanno una differenza angolare. Controllandoci e beccando, è possibile regolare la potenza reattiva emessa o assorbita da STATCOM.
Con l'avvento del compensatore statico sincrono, le sue prestazioni superiori possono essere applicate anche ai seguenti aspetti:
1) Controllo dinamico della tensione nel sistema di trasmissione e distribuzione;
2) Smorzamento delle oscillazioni di potenza nel sistema di trasmissione;
3) Miglioramento della stabilità transitoria del sistema energetico;
4) Controllo della potenza attiva e della potenza reattiva. Non solo ha la capacità di controllare la potenza reattiva, ma può anche controllare la potenza attiva (è possibile ottenere un'alimentazione CC) se necessario.
5) Dimensioni ridotte (il convertitore elettronico compatto sostituisce i componenti passivi);
6) Prodotti modulari di fabbrica (riduzione dei tempi di installazione e messa in servizio);
7) Viene adottato il convertitore elettronico incapsulato (riducendo l'impatto dell'ambiente sull'apparecchiatura).
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