ตัวชดเชยซิงโครนัสแบบคงที่ (STATCOM ) เป็นแกนหลักของระบบส่งกำลังไฟฟ้ากระแสสลับแบบยืดหยุ่น บทความนี้จะแนะนำโหมดการควบคุมของ STATCOM
ต่อไปนี้เป็นรายการเนื้อหา
โหมดการควบคุมปริมาณทางกายภาพ
กลยุทธ์การควบคุม
ตามปริมาณทางกายภาพของการควบคุมสามารถแบ่งออกเป็นการควบคุมกระแสตรงและการควบคุมกระแสทางอ้อม เทคโนโลยีการควบคุมกระแสตรงคือการใช้เทคโนโลยีการควบคุม PWM แบบติดตามเพื่อควบคุมค่าป้อนกลับของรูปคลื่นปัจจุบันในทันที มันสั่งการให้กระแสเกิดขึ้นโดยตรง มีโครงสร้างที่เรียบง่าย ตอบสนองการควบคุมกระแสอย่างรวดเร็ว และทนทานต่อการรบกวนได้ดี อย่างไรก็ตาม เหมาะสำหรับโอกาสที่มีความจุขนาดเล็กและขนาดกลางเท่านั้น และมีข้อจำกัดอย่างมากสำหรับโอกาสที่มีความจุขนาดใหญ่ การควบคุมกระแสทางอ้อมคือการควบคุมกระแสไฟสลับทางอ้อมผ่านแอมพลิจูดที่บางมากและเฟสของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของอินเวอร์เตอร์ STATCOM มันง่ายและเข้าใจง่าย แต่ประสิทธิภาพไดนามิกไม่ดี เหมาะสำหรับ STATCOM ที่มีความจุสูง เพื่อลดฮาร์โมนิค เทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์ หลายระดับ หรือ PWM สามารถใช้ปรับปรุงรูปคลื่นในการควบคุมกระแสทางอ้อมได้
โครงสร้างหลายหลากและลูกโซ่ของการออกแบบวงจรหลักของอุปกรณ์ STATCOM เป็นเทคโนโลยีทั่วไปในการปรับปรุงความจุ โครงสร้างหลายตัวคือการใช้อินเวอร์เตอร์เฟสเดียวหรือสามเฟสหลายตัวเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าคลื่นสี่เหลี่ยมโดยมีความต่างเฟสหลายองศา และใช้หม้อแปลงเพื่อเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าคลื่นสี่เหลี่ยมกับเฟสที่แตกต่างกันในอนุกรม ซึ่งสามารถปรับปรุงความจุและแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดฮาร์โมนิกส์ แต่ยังนำมาซึ่งปัญหามากมาย เช่น ราคาสูง การสูญเสียอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้น และพื้นที่พื้น นอกจากนี้ ความไม่เชิงเส้นของแม่เหล็กไฟฟ้าของหม้อแปลงยังนำความยากลำบากมาสู่การออกแบบอีกด้วย ตัวเก็บประจุกระแสตรงของบริดจ์อินเวอร์เตอร์แต่ละตัวของโซ่ STATCOM มีความเป็นอิสระจากกัน และมีปัญหาความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ สาเหตุหลักของความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุคือความแตกต่างของการสูญเสียแบบไฮบริด การสูญเสียแบบขนาน และความล่าช้าของพัลส์อินพุต ความสมดุลของแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุสามารถรับรู้ได้โดยการปรับความแตกต่างของเฟสระหว่างบริดจ์อินเวอร์เตอร์กับระบบ และอัตราส่วนมอดูเลชั่นของบริดจ์อินเวอร์เตอร์แต่ละตัว
ในแง่ของกลยุทธ์การควบคุม สามารถแบ่งออกเป็นการควบคุมแบบวงเปิด การควบคุมแบบวงปิด และการควบคุมแบบไฮบริดของทั้งสอง โดยทั่วไปจะเป็นวงจรแรงดันไฟฟ้าและวงจรกระแสในแง่ของการควบคุม มีการกล่าวถึงในวรรณกรรมภายในประเทศว่าการควบคุม STATCOM เป็นการควบคุมแรงดันและกระแสแบบดับเบิ้ลลูปตาม SVPWM กระแสรีแอกทีฟในกระแสโหลดถูกตรวจพบโดยเฟสล็อคลูป (PLL) และฟิลเตอร์ความถี่ต่ำผ่าน (LPF) และการควบคุมการแยกส่วนของกระแสรีแอกทีฟและกระแสแอกทีฟของ STATCOM ในระนาบ DQ จะเกิดขึ้นผ่านการแปลง dq ในเวลาเดียวกัน เอาต์พุตของตัวควบคุมลูปด้านนอกแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะเชื่อมต่อกับลูปควบคุมกระแสที่ใช้งานอยู่เพื่อให้เกิดการควบคุมเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง
จากมุมมองของเทคโนโลยีการควบคุม มีวิธีการควบคุม PI, วิธีการควบคุมแบบผกผันของ PI, การควบคุมแบบปรับตัวที่แข็งแกร่ง, การปรับเครือข่ายประสาทแบบเรียกซ้ำ, โครงสร้างตัวแปรโหมดเลื่อน และวิธีการควบคุมแบบคลุมเครือ วิธีการควบคุมแบบปรับตัวที่มีประสิทธิภาพทำให้ยากต่อการเลือกค่าสัมประสิทธิ์การควบคุมแบบคลุมเครือ วิธีการปรับตัวของโครงข่ายประสาทเทียมไม่ได้ขึ้นอยู่กับการสร้างโมเดลระบบ แต่ประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์นั้นไม่ดี การปรับโครงสร้างเชิงเส้นของตัวแปรโหมดเลื่อนเป็นเรื่องยาก ในการใช้งานจริง การควบคุม PI แบบเดิมยังคงเป็นส่วนใหญ่ วรรณกรรมอีกฉบับเสนอวิธีการควบคุมแบบพาสซีฟ (PBC) สร้างแบบจำลองระบบออยเลอร์ลากรองจ์ของ STATCOM และแนะนำวิธีการปรับขนาดตัวแปรของการเขียนโปรแกรมแบบไม่เชิงเส้นเพื่อการปรับให้เหมาะสมที่สุด
เพื่อให้บรรลุผลการชดเชยที่ดีขึ้น อุปกรณ์ชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแบบดั้งเดิมสามารถใช้งานและควบคุมร่วมกับ STATCOM เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในการสลับอุปกรณ์ด้วยการเพิ่มขึ้นของกระแสชดเชย การเพิ่มขึ้นของการสูญเสียการสลับ และประสิทธิภาพลดลง เพื่อให้ได้รูปคลื่นกระแสเอาต์พุตในอุดมคติ ตัวชดเชย var แบบซิงโครนัสคงที่แบบไฮบริด (hSTATCOM) ขึ้นอยู่กับการควบคุม Deadbeat กล่าวคือ ความกว้างพัลส์ของรอบการสลับครั้งต่อไปจะถูกคำนวณตามสมการสถานะและค่าที่คาดหวังของกระแสปฏิกิริยาเอาต์พุต เมื่อใช้วิธีการรวมการชดเชยแบบแอคทีฟและพาสซีฟ TSC จะถูกใช้เป็นวิธีการชดเชยหลักในส่วนพาสซีฟซึ่งไม่สร้างฮาร์โมนิกและมีการสูญเสียต่ำ การชดเชยแบบแอคทีฟใช้เพื่อควบคุมกระแสการชดเชยอย่างต่อเนื่อง และพลังงานรีแอกทีฟสามารถควบคุมได้อย่างต่อเนื่องในทั้งสองทิศทาง อุปกรณ์ไฮบริดใหม่ที่ประกอบด้วย SVC และ STATCOM และแผนการดำเนินงานร่วมกันตามการคาดการณ์แบบคลุมเครือได้รับการเสนอในวรรณกรรมภายในประเทศ นั่นคือการใช้ STATCOM ความจุขนาดเล็กเพื่อระงับการสั่นไหว และ SVC ความจุขนาดใหญ่เพื่อชดเชยพลังงานปฏิกิริยา ซึ่งหลีกเลี่ยงความซับซ้อนของอัลกอริทึม เมื่อ STATCOM ใช้การควบคุมแบบอสมมาตร โหมดการดำเนินการควบคุมร่วมมีอัลกอริธึมที่เรียบง่ายและมีวัตถุประสงค์ในการควบคุมที่ชัดเจน แต่โครงสร้างอาจซับซ้อน ดังนั้นจึงจะได้รับการพัฒนาในสาขาเฉพาะ
Zhuhai Sinopak Electric Ltd. ให้บริการ STATCOM คุณภาพสูง หากคุณสนใจในผลิตภัณฑ์ของเราโปรดติดต่อเรา:แดเนียล wu@sinopakelectric.com.
สามารถเยี่ยมชมเราได้ที่ https://www.powerqualitystatcom.com/
