Il compensatore statico sincrono (STATCOM o SVG) è un tipo di apparecchiatura di compensazione dinamica della potenza reattiva basata sul convertitore della sorgente di tensione (VSC). È un tipico rappresentante del dispositivo dei fatti di seconda generazione. Questo articolo introdurrà brevemente la classificazione del compensatore statico sincrono.
Di seguito è riportato un elenco dei contenuti
Classificazione teorica del compensatore statico sincrono
Classificazione in base ai moduli inverter dell'unità base
Classificazione per componente
Classificazione per classe di tensione
Teoricamente, STATCOM può essere suddiviso in tipo di sorgente di tensione e tipo di sorgente di corrente. In termini di struttura del circuito, il lato CC della sorgente di tensione STATCOM ha una grande capacità in parallelo, che garantisce che la tensione non cambierà notevolmente nel processo di carica e scarica continua o commutazione del dispositivo, e l'induttanza in serie lato ponte, mentre la sorgente di corrente STATCOM è una grande induttanza in serie lato CC, che garantisce che non ci saranno grandi fluttuazioni nella corrente di commutazione del dispositivo o nei dispositivi di carica e scarica e nell'induttanza parallela lato ponte.
Nell'applicazione pratica, lo STATCOM ad alta capacità comunemente usato adotta fondamentalmente la struttura della sorgente di tensione. Tuttavia, l'SVG può essere controllato come sorgente di corrente per la compensazione della potenza reattiva. Nella letteratura nazionale viene proposta una nuova strategia di controllo STATCOM, ovvero la strategia della sorgente di corrente controllata in tensione (VCCS) e la strategia della sorgente di tensione controllata in tensione migliorata (VCVS) vengono utilizzate per compensare lo squilibrio di tensione nel punto di accoppiamento comune (PCC), soprattutto quando la capacità è piccola, il metodo VCCS otterrà il miglior effetto di compensazione.
Secondo il modulo inverter dell'unità base, STATCOM può essere suddiviso in ponte monofase a due livelli, ponte trifase a due livelli e ponte trifase a più livelli. Nell'applicazione di grande capacità e alto livello di tensione, è spesso necessario accoppiare più convertitori a bassa tensione e piccola capacità tramite trasformatori, ovvero molteplicità. Oppure il trasformatore viene utilizzato per potenziare o depressurizzare il lato di ingresso e uscita CA, con gli svantaggi di consumo energetico, elevato contenuto armonico e bassa efficienza del sistema. I dispositivi di commutazione del convertitore multilivello sopportano piccole sollecitazioni di tensione. Ad esempio, la sollecitazione di tensione di ciascun dispositivo di commutazione del convertitore a tre livelli è la metà di quella del convertitore a due livelli, con un contenuto armonico inferiore e una perdita inferiore. Pertanto, è stato ampiamente utilizzato e sviluppato in occasioni di grande capacità.
In base ai componenti, STATCOM può essere suddiviso in tipo GTO, tipo IGBT, tipo IGCT, tipo SCR, tipo GTR e tipo MOSFET. Di fatto le apparecchiature basate sulla conversione di potenza adottano generalmente dispositivi completamente controllati, che sono principalmente selezionati tra GTO, GTO migliorato (IGBT, MTO, ETO, ecc.) e IGBT (HV). STATCOM, il primo al mondo a utilizzare GTO come dispositivo di potenza inverter, è stato sviluppato da EPRI e Westinghouse Electric Company, con una capacità di 1 mvar. STATCOM da 20 mvar in Cina e STATCOM da 80 mvar nella stazione di commutazione Inuyama del sistema energetico Kansai in Giappone utilizzano GTO come dispositivi di alimentazione. IGBT è adatto per occasioni di piccola capacità. La distribuzione STATCOM sviluppata dalla società ABB adotta più IGBT in serie.
A seconda del livello di tensione, STATCOM può essere suddiviso in compensazione della rete di trasmissione ad alta tensione e compensazione della rete di distribuzione a bassa tensione. Nella rete di trasmissione ad alta tensione, STATCOM deve essere collegato alla rete elettrica tramite trasformatore. Nella rete di distribuzione a bassa tensione, D-STATCOM è collegato in parallelo o direttamente in parallelo tramite reattori. Il principio di funzionamento di base di D-STATCOM è collegare il circuito a ponte alla rete elettrica attraverso il reattore o direttamente in parallelo, regolare opportunamente l'ampiezza o la fase della tensione di uscita sul lato CA del circuito o controllare direttamente la corrente sul lato CA del circuito, in modo che il sistema del circuito possa raccogliere e inviare corrente reattiva che soddisfi i requisiti, in modo da realizzare lo scopo della compensazione dinamica della potenza reattiva. Inoltre, armoniche specifiche possono essere eliminate mediante modulazione dell'ampiezza dell'impulso.
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