30
DISPOZITIVE DE CONTROL - FACTS Mai multe avarii majore de sistem, pretutindeni în lume,fost asociate direct cu colapsul tensiunii; utilizarea dispozitivelor FACTS în sistemele electronergetice este realizată pentru controlul circulaţiei de puteri, îmbunătăţirea stabilităţii, managementul tensiunii, corecţia factorului de putere şi reducerea pierderilor. Lucrarea investighează utilizarea dispozitivelor conectate în serie (TCSC) şi a dispozitivelor conectate în paralel (SVC), din punctul de vedere al sensibilităţii sarcinii şi pierderilor de putere reactivă, pentru a creşte stabilitatea tensiunii. Studiul a fost realizat pe sistemul test IEEE 30 pentru a verifica corectitudinea şi eficienţa metodei propuse. Lucrarea evidenţiază faptul că dispozitivele FACTS amplasate optim în sistem măresc semnificativ limitele puterii şi stabilitatea sistemului. 1.Aspecte generale privind dispozitivele FACTS În conformitate cu definiţia IEEE, dispozitivele FACTS (Flexible AC Transmission System) sunt sisteme folosite în transmisia în curent alternativ care încorporează elemente de electronică de putere şi alte controlere statice pentru a creşte controlabilitatea şi

Dispozitive - FACTS

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Dispozitive - FACTS

DISPOZITIVE DE CONTROL - FACTS

Mai multe avarii majore de sistem, pretutindeni în lume,fost asociate direct cu

colapsul tensiunii; utilizarea dispozitivelor FACTS în sistemele electronergetice este

realizată pentru controlul circulaţiei de puteri, îmbunătăţirea stabilităţii, managementul

tensiunii, corecţia factorului de putere şi reducerea pierderilor. Lucrarea investighează

utilizarea dispozitivelor conectate în serie (TCSC) şi a dispozitivelor conectate în

paralel (SVC), din punctul de vedere al sensibilităţii sarcinii şi pierderilor de putere

reactivă, pentru a creşte stabilitatea tensiunii. Studiul a fost realizat pe sistemul test

IEEE 30 pentru a verifica corectitudinea şi eficienţa metodei propuse. Lucrarea

evidenţiază faptul că dispozitivele FACTS amplasate optim în sistem măresc

semnificativ limitele puterii şi stabilitatea sistemului.

1.Aspecte generale privind dispozitivele FACTS

În conformitate cu definiţia IEEE, dispozitivele FACTS (Flexible AC

Transmission System) sunt sisteme folosite în transmisia în curent

alternativ care încorporează elemente de electronică de putere şi

alte controlere statice pentru a creşte controlabilitatea şi capacitatea

de transfer a puterii. Desigur, cauza a fost evidentă: presiunea minimizării

capitalului şi a costului operaţiunilor şi optimizarea utilizării reţelelor de tensiune

alternativă. Trebuie spus clar: dispozitivele FACTS nu sunt noi în concept de bază ci

electronica de putere a revoluţionat proiectarea şi ingineria. Tehnologiile FACTS sunt

cele mai economice pentru a rezolva problemele de transport a energiei electrice.

Scopul reţelei de transport este conecteze centralele şi centrele de sarcină pentru

a alimenta sarcina cu o fiabilitate cerută şi eficienţă maximă, la un preţ scăzut. Pe

măsură ce creşte puterea transferată, sistemul electroenergetic poate deveni tot mai

încărcat şi mai nesigur pentru circulaţiile de puteri neprogramate şi piederile mari. În

acest context, a fost introdus un concept denumit sistem flexibil de transmitere a

curentului alternativ. Conceperea dispozitivelor FACTS ca o filosofie de control total

al reţelei a fost introdusă de către N.G. Hingorani de la Electric Power Research

Page 2: Dispozitive - FACTS

Institute (EPRI) din SUA în 1988, deşi dispozitivele cu electronică de putere au fost

folosite de mulţi ani în reţeaua de transport. Dispozitivelor FACTS se folosesc în

sistemele electroenergetice pentru controlul circulaţiei

de puteri, mărirea stabilităţii, managementul tensiunii, corecţia factorului de putere şi

inimizarea pierderilor.

Problema colapsului tensiunii în sistemul electroenergetic a devenit una din cele

mai importante pentru a fi rezolvată, mai multe avarii majore de sistem, pretutindeni în

lume, fiind asociate direct cu acest fenomen.

De altfel, datorită avariilor de sistem care au apărut în America şi Canada în

2003, cercetătorii încearcă să descopere metode alternative pentru a mări stabilitatea

tensiunii.

Stabilitatea regimului permanent se referă la răspunsul dinamic al sistemului la

perturbaţii mici care apar în mod curent în timpul funcţionării sistemului. Această

problemă poate fi studiată utilizând ecuaţiile dinamice liniarizate ale sistemului într-un

punt de funcţionare. Un sistem se află în regim stabil pentru o anumită condiţie de

funcţionare, dacă în urma unor mici perturbaţii, el revine la regimul staţionar .Condiţia

de stabilitate se determină calculând valorile proprii ale sistemului liniarizat; dacă

toate părţile reale ale valorilor proprii sunt negative, sistemul este stabil; altfel,

sistemul este instabil. Circulaţia de putere pe o linie de c.a. este o funcţie de modulul şi

faza tensiunii şi impendanţa liniei. Consecinţele lipsei controlului pentru oricare din

aceste variabile sunt probleme cu stabilitatea, circulaţii de puteri nedorite, circulaţii de

puteri reactive nedorite, pierderi

mari, tensiune ridicată sau scăzută, printre altele.

Dispozitivele FACTS unt flexibile în sensul că pot fi reprofilate ca efect. În

Fig.1 se prezintă o situaţie elocventă a rolului dispozitivelor FACTS în managementul

congestiilor din sistemele electrice de putere.

Circulaţia puterilor în sistemul din Fig.1.1.A conduce la congestia pe latura L23

cu putere limită 1250 MW, încărcarea ei cu putere activă fiind de 1600 MW la o

circulaţie neinfluenţată. În cele trei situaţii B, C, D s-a obţinut acelaşi efect utilizând

două impedanţe variabile B, C şi un regulator de fază cu unghi controlat.

Considerând nivelul de 765 kV (1 u.r.) tensiunile nodurilor sunt precizate în

Fig.1.2.

Page 3: Dispozitive - FACTS

Se observă sensibilitatea regulatorului de fază cu unghi controlat. La o valoare

de 0,858º puterea transferată creşte cu 350 MW, efect identic cu înserarea pe latura

L13 a unei reactanţe capacitive Xc = - 5 W.

După M.G. Hingorani structura dispozitivelor FACTS este dată în Tabelul

Cu dispozitivele FACTS putem controla faza tensiunii, mărimea sa în nodul ales şi

impedanţa liniei [3].

Fig.1.1 Managementul congestiei sistemului, utilizând dispozitive FACTS. Tensiunile

nodurilor

Page 4: Dispozitive - FACTS

Fig.1.2. Managementul congestiei sistemului, utilizând dispozitive FACTS. Tensiunile

nodurilor

2.Clasificarea dispozitivelor FACTS

Condensatoarele Serie Controlate cu Tiristoare (TCSC) şi Compensatoarele

Statice de Putere Reactivă (SVC) sunt ele mai populare dispozitive FACTS. Obiectivul

principal al SVC este de a regla tensiunea într-un nod ales controlând injecţia de putere

reactivă în locaţia respectivă. Menţinerea nivelelor tensiunii este importantă din

punctul de vedere al consumatorilor. Valorile scăzute ale tensiunii provoacă dereglări

ale performanţelor sarcinilor cum ar fi motoare de inducţie, lămpi cu incandescenţă

etc., în timp ce valorile ridicate ale tensiunii provoacă saturaţie magnetică şi generează

armonici, precum şi probleme cu izolaţia. Aceste dispozitive sunt caracterizate printr-

un răspuns rapid, domeniu mare de aplicare şi fiabilitate ridicată.

Compensarea capacitivă longitudinală este o altă metodă pentru a îmbunătăţi

limitele de stabilitate şi de a creşte capacitatea de transport. Puterea transportată pe o

linie este invers proporţională cu impedanţa de transfer. De exemplu, considerând alţi

parametrii constanţi, o compensare serie de 50 % dublează aproximativ puterea

Page 5: Dispozitive - FACTS

transmisă în regim stabil, în timp ce o compensare serie de 75 % va creşte puterea

transportată aproximativ de patru ori. Din perspectiva unui regim stabil, structura

dispozitivului este echivalentă cu cea a unui FC-TRC SVC.

În prezent există două clase distincte de dispozitive FACTS:

a) Dispozitive care utilizează tiristoare convenţionale ca elemente de

comandă şi comutaţie. Din această categorie fac parte:

- Compensatoarele statice de putere reactivă SVC;

- Condensatoarele serie controlate cu tiristoare TCSC ;

- Transformatoarele rotitoare PST sau regulatoare pentru unghiul de fază

controlate cu tiristoare PAR;

b)Dispozitive bazate pe invertoare statice folosite ca surse de tensiune

comandate prin tehnica modulării în durată a impulsurilor (MDI). Din această

categorie fac parte:

- Compensatoarele statice sincrone derivaţie şi serie – STATCOM şi

SSSC;

- Regulatoarele unificate pentru controlul fluxurilor de putere UPFC ;

Din punct de vedere al aplicaţiilor dispozitivelor FACTS în controlul şi reglajul

circulaţiei de puteri în sistemele electroenergetice, în literatura de specialitate s-a

adoptat o clasificare corespunzător parametrilor controlaţi [DOU98].

În aceste condiţii, în studiile privind calculul regimului permanent de funcţionare al

sistemelor electroenergetice de tensiune alternativă, modelul matematic al

dispozitivelor FACTS presupune luarea în considerare în mod distinct a următoarelor

tipuri de dispozitive:

Tipul

dispozitivului

FACTS

Parametrii controlaţi Dispozitivul FACTS

Tipul A P şi Q de-alungul liniei

(serie)

UPFC

Tipul B P de-alungul liniei

(serie)

TCSC, SSSC, PST

Tipul C Q în noduri (derivaţie) SVC, STATCOM

Page 6: Dispozitive - FACTS

Tab.2.1.Tipuri de dispozitive FACTS

Dispozitivele FACTS de tip A, reprezentate de regulatoarele unificate pentru

controlul fluxurilor de putere, realizează controlul fluxurilor de putere activă şi

reactivă. UPFC este asimilat cu o sursă de energie realizată din două convertoare

conectate între ele printr-o legătură funcţionând la tensiune continuă. Controlul

unificat al circulaţiilor de putere activă şi reactivă este considerat la ora actuală cel mai

complet dispozitiv FACTS, având capacitatea de a asigura în mod simultan, rapid şi

independent controlul celor trei parametrii de bază ai sistemului: tensiunea la borne,

impedanţa liniei de transport şi unghiul de fază, proprietăţi ce permit controlul flexibil

al circulaţiilor de putere.

Dispozitivele FACTS de tip B asigură controlul puterii active tranzitate prin

laturile reţelei electroenergetice şi creşterea capacităţii de transport. Având în vedere

expresia puterii active transportate pe o linie electrică de reactanţă x, cu tensiunile la

cele două capete: şi :

P= (2.1)

controlul eficient al circulaţiei de putere activă se poate realiza prin :

- Modificarea reactanţei liniei în funcţie de gradul de compensare serie, cu

ajutorul compensatorului serie cu condensatoare comandate cu tiristoare;

- Modificarea unghiurilor de defazaj al tensiunilor la capetele liniei, cu

ajutorul transformatoarelor rotitoare de unghi controlate cu tiristoare;

Dispozitivele FACTS de tip C sunt echipamente destinate controlului

puterii reactive conectate în derivaţie în nodurile sistemului, cu posibilitate de reglaj şi

comandă pentru controlul tensiunii ( , ). Din această categorie fac parte

compensatoarele statice de putere reactivă SVC, având la bază bobine şi condensatoare

comandate prin tiristoare şi compensatoarele statice de putere reactivă avansate

STATCOM. Caracteristic pentru aceste tipuri de echipamente este faptul că sunt

capabile să schimbe cu reţeaua la care sunt conectate energie reactivă în ambele

Page 7: Dispozitive - FACTS

Li ciL C

u

i

TCR TSC

sensuri -absorbţie sau generare - urmărind şi compensând dinamic variaţiile de putere

reactivă ale consumatorilor.

3.Dispozitive FACTS controlate prin tiristoare

Elementul de bază al dispozitivelor FACTS controlate prin tiristoare - SVC şi

TCSC - îl constituie bobina controlată prin tiristoare TCR (Thyristor Controlled

Reactor), element de reglaj al sistemului, la care se adaugă un condensator cu

comutaţie prin tiristoare TSC (Thyristor Switched Capacitor) sau un condensator fix

FC (Fixed Cpacitor).

În cazul sistemelor de compensare statice SVC, ansamblul TCR-TCS este

conectat în derivaţie. Dispozitivele de tipul TCSC sunt conectate în serie pe liniile

electrice de transport şi sunt utilizate pentru controlul şi reglajul puterii sau curentului

pe linie.

Pentru modelarea acestor dispozitive se utilizează o reactanţă echivalentă

respectiv o susceptanţă echivalentă a căror valoare este controlată prin intermediul

tiristoarelor, ca elemente de comandă statică.

Fig.3.1. Structura de bază a dispozitivelor FACTS

controlate cu tiristoare

Modulul constructiv de bază al TCSC este compus din condensatorul de

compensare C înseriat pe linia de transport şi elementul de reglaj - bobina comandată

prin tiristoare TCR, alcătuită din perechea de tiristoare montate antiparalel în serie cu

Page 8: Dispozitive - FACTS

inductivitatea L, destinate modificării reactanţei echivalente a dispozitivului de

compensare.

Din punct de vedere al funcţionării în regim static, structura TCSC este

echivalentă cu un sistem TCR-FC. Dispozitivele TCSC sunt utilizate în cadrul reţelelor

electroenergetice pentru a compensa reactanţa inductivă a liniilor electrice de transport

în scopul îmbunătăţirii performanţelor statice şi dinamice:

- Mărirea capacităţii de transport a liniilor electrice prin reducerea

reactanţei liniei electrice;

- Controlul circulaţiilor de putere pe liniile electrice prin modificarea

reactanţei liniei în funcţie de gradul de compensare serie;

Creşterea rezervei de stabilitate statică şi tranzitorie;

- Amortizarea oscilaţiilor de putere în cazul funcţionării interconectate a

sistemelor sau ca urmare a unor fenomene tranzitorii;

.

4. Condensatoare serie controlate cu tiristoare (TCSC)

Diferenţa principală faţă de SVC o reprezintă faptul că TCSC este conectat în

serie cu linia de transport, în timp ce SVC este conectat în şunt într-un nod. O altă

diferenţă majoră o reprezintă faptul că TCSC este conectat direct la linie, iar SVC

printr-un transformator coborâtor.

Fig.4.1 Componente circuitului principal al TCSC

Page 9: Dispozitive - FACTS

Fig.4.2 Compensare serie a liniei

Impedanţa de frecvenţă fundamentală pentru un

condesator conectat în serie comandat de tiristoare

5.Compensatorul static de putere reactivă avansat (STATCOM)

Page 10: Dispozitive - FACTS

Un compensator static de putere reactivă (STATCOM) este un dispozitiv de tip

FACTS conectat în paralel cu reţeaua şi capabil să transfere bidirectional energie

reactivă inreteaua de curent continuu sau in reteaua de curent alternativ. Acest

echipament are in componenta un convertor curent alternativ- curent continuu.

În figura 5.1 se prezintă schema unui compensator static de putere reactivă (a) şi

diagramele fazoriale ale tensiunilor (b si c):

Fig.5.1. Compensator static de putere reactiva

Principiul de funcţionare a unui astfel de echipament este de a mentine nivelul

tensiunii unui condensator încărcat la o tensiune continuă şi de a genera prin

intermediul convertorului cc-ca, tensiunea alternativa V0, în fază cu tensiunea V a

reţelei. Diferenţa între amplitudinile acestor tensiuni se aplică la bornele reactanţei

inductive XT şi produce o circulaţie de curent reactiv. Valoarea absolută a acestei

tensiuni determină amplitudinea curentului reactiv, iar sensul ei, determină sensul

defazajului (+sau – 900 ) acestui curent în raport cu tensiunea reţelei. Dispozitivul

STATCOM va fi văzut de către reţeaua electrică ca un element reactiv inductiv sau

capacitiv, cu impedanţa variabilă. Proprietăţile reactive ale unui dispozitiv STATCOM

depind numai de amplitudinea tensiunii V0, plecând de la energia stocata în

condensator. Astfel în figura 5.1(b) dispozitivul se comportă ca o inductivitate,

absorbind energia reactivă, iar dacă curentul I este defazat înainte cu 900 faţă de

Page 11: Dispozitive - FACTS

tensiunea V, dispozitivul se comportă ca un condensator, furnizând energie reactivă,

figura 5.1(c). Puterea reactivă, văzută din reţea este:

,

Asadar, dispozitivul poate să injecteze sau să consume putere reactivă similar

cu un compensator sincron. Mărimea tensiunii V0 depinde de diferenta de potenţial

VCC la bornele condensatorului de stocare. Se menţionează că puterea reactivă maximă

ce poate fi produsă de un dispozitiv STATCOM este egală cu produsul dintre tensiune

şi curent, în timp ce în cazul compensatorului clasic, aceasta este egală cu patratul

tensiunii, împărţită la valoarea impedanţei. Astfel, dacă tensiunea pe linia electrică

scade, dispozitivul STATCOM va putea produce puterea reactivă maximă prin

utilizarea capacităţii sale de supraîncărcare în curent, pe cănd la compensatorul static

puterea reactivă scade în funcţie de pătratul tensiunii chiar dacă ar fi nevoie ca aceasta

să crescă. În plus dispunănd de energia înmagazinată în capacitate, dispozitivul

STATCOM poate continua pentru scurt timp, să producă o anumită energie electrică,

asemănător cu un compensator sincron care stochează energie în masa sa rotativă.

Pe lângă aceste avantaje, comparativ cu compensatoarele statice convenţionale, mai

putem menţiona :

- reducerea spaţiilor necesare pentru instalare, datorită inexistenţei

bobinelor şi a bateriilor de condensatoare;

- nu se folosesc filtre de armonice pe partea de curent alternativ;

- performanţele dinamice sunt imbunătăţite.

Faptul că prin utilizarea unor dispozitive STATCOM, se poate controla

tensiunea unei reţele electrice, se poate utiliza la amortizarea oscilaţiilor de putere,

evitându-se în acest fel construcţia de noi linii de transport.

La ora actuală un dezavantaj în utilizarea dispozitivului STATCOM este faptul

că acesta are în structura sa tiristoare de tip GTO, mai scumpe, şi comparativ cu

tiristoarele clasice, cu pierderi mai mari, respectiv tensiuni şi curenţi vehiculati, mai

mici.

Ca orice dispozitiv bazat pe electronica de putere, invertorul cu tiristoare GTO,

generează armonici în reţele, acestea fiind armonici de ordinul 6, datorate faptului că

invertoarele efectuează 6 comutaţii pe o perioadă.

Page 12: Dispozitive - FACTS

Pentru a creşte rangul armonicelor fără a perturba funcţionarea sistemului se poate

creşte numărul de ansambluri transformator-punte, propunându-se în literatura de

specialitate montarea a 8 transformatoare şi 8 punţi de conversie acestea având 48 de

impulsuri, obţinându-se prin aceasta,armonici cu grad de poluare nesemnificativ

pentru reţea.

Dispozitivul STATCOM poate fi montat şi în serie cu reţeaua electrică, formând astfel

un compensator serie avansat (CSA). Schema electrică a compensatorului serie

avansat, se aseamăna cu schema precedentă a compensatorului static de putere

reactivă.. În figura 3.17(a), se prezinta o schemă simplificată pentru model, in figura

5.2(b), simbolistica compensatorului serie avansat, in figura 5.2(c) şi si in figura

5.2(d), caracteristica statică de funcţionare V0–I.

. 5.2 Schema simplificata de model

Compensatorul serie avansat este un dispozitiv de tip FACTS conectat în serie

cu reţeaua şi este capabil să controleze circulaţia de putere pe linie. Acest dispozitiv

dispune la fel ca şi dispozitivul STATCOM de un convertor cu comutaţie forţată,

având conectat în paralel un condensator.

Principiul de funcţionare al compensatorului serie avansat constă în injecţia

unei tensiuni suplimentare V0, variabilă, în cuadratură cu curentul din linie, de unde

putem trage concluzia că parametrul controlabil al compensatorului static avansat este

V0. Se poate spune că într-un anumit sens, compensatorul serie avansat se comportă

Page 13: Dispozitive - FACTS

asemănător cu un condensator şi o bobină conectate în serie, care printr-o comutaţie

repetată, folosesc modul de lucru ca.

Principala diferenţă, faţă de dispozitivul de compensare static de putere reactivă

avansat, constă în faptul că dispozitivul de compensare serie avansat, poate fi modelat

ca o sursă de tensiune, curentul I şi tensiunea injectată V0 fiind perpendiculare.

Diagrama fazorială este aceeaşi ca şi în cazul dispozitivului STATCOM.

Capacitatea acestui dispozitiv (CSA), de a controla circulaţia de putere prin

modularea tensiunii V0 este dependentă de circulaţia de curent. Din această cauză, dacă

în exploatarea unei linii de transport se impune a controla o putere tranzitată foarte

mică, atunci compensatorul serie avansat nu poate asigura controlul.

6.Regulatorul unificat pentru controlul fluxurilor de putere

Regulatorul unificat sau universal al fluxurilor de putere (UPFC) poate controla

în mod independent mai multi parametrii, care sunt: amplitudinea şi faza tensiunii în

lungul liniei, respectiv circulaţia de putere reactivă prin controlul tensiunii de fază.

Schema unui regulator unificat avansat pentru controlul fluxurilor de putere este

prezentata în figura 6.1(a), iar modelul unui regulator pentru controlul puterii, in figura

6.1(b).

Page 14: Dispozitive - FACTS

6.1 Regulator unificat avansat pentru controlul fluxurilor

Regulatorul dispune de două laturi, una în paralel şi una în serie, în raport cu

linia de transport, fiecare dintre acestea constând din câte un transformator, un

convertor static cu comutaţie autonomă şi un circuit la tensiune continuă.

Transformatorul auxiliar al laturii în paralel este conectat în derivaţie, în raport cu linia

în CA, în timp ce transformatorul laturii în serie funcţionează ca un transformator

supravoltor.

O parte din puterea activă tranzitată pe linia de curent alternativ, extras prin

transformatorul auxiliar, este preluată de staţia de conversie 1. Tensiunea continuă,

comandă invertorul, care este reprezentat de staţia de conversie 2 şi este culeasa de la

legătura în curent continuu care cuprinde şi condensatorul C. Pornind de la staţia de

conversie 2, care are racordat la ieşire transformatorul serie, se generează în linia

electrică o tensiune alternativă Vpq, care se suprapune vectorial cu tensiunea de fază V,

obţinându-se la ieşire tensiunea V’.

Printr-un astfel de montaj se poate determina ca tensiunea suplimentară

injectată Vpq în linie, să fie variabilă atât în modul cât şi în fază. Tensiunea

suplimentară introdusă Vpq poate avea, în mod teoretic, orice defazaj în raport cu

tensiunea V, iar amplitudinea sa, se poate modifica între valorile 0 şi Vpqmax . Aria de

funcţionare devine regiunea limitată de cercul având ca rază Vpqmax. Vârful fazorului

Vpq- şi implicit al fazorului V’ poate lua orice poziţie în interiorul acestui cerc. Punctul

de funcţionare poate fi modificat în mod continuu, prin schimbarea fazei şi

amplitudinii lui Vpq. Prin controlul raportului între amplitudinile tensiunilor V şi Vp se

controlează circulaţia de putere reactivă. Diagrama fazorială din figura 6.2 poate ajuta

la intelegerea fenomenelor prezentate în prealabil:

Page 15: Dispozitive - FACTS

Fig.6.2 Diagrama fazoriala

Modelul din figura 6.1(b), cuprinde o sursă de tensiune Vpq şi două surse

independente de curent Iq şi IT. În funcţionarea regulatorului unificat, latura paralelă

alimenteaza două sarcini, producând putere activă care este injectată în linie, in paralel

cu circuitul de curent continuu, prin intermediul laturii serie şi este considerată a fi o

sursă controlabilă de curent reactiv.

Sursa de tensiune Vpq, reprezintă injecţia de tensiune în linie prin latura serie.

Puterea injectată prin latura serie este generată în interiorul acesteia, nefiind necesar a

fi transmisă de la latura paralelă.

Latura în serie poate acţiona ca un compensator serie avansat, caz în care

tensiunea suplimentară introdusă Vpq , prin transformatorul de supravoltare, este

perpendiculară pe curentul I2 din linie.

Fiecare din cele două laturi, serie şi paralel, ale regulatorului unificat pot deci

genera sau absorbi în mod independent puterea reactivă şi datorită faptului că cele

două laturi sunt legate între ele prin intermediul unei legături în curent continuu, există

posibilitatea de a controla defazajul între fazorii V şi V’ ca rezultat al schimbului de

putere activă, între cele două laturi.

Comparativ cu alte dispozitive FACTS, regulatorul unificat pentru controlul

fluxurilor de putere are trei parametrii controlaţi independent şi anume: argumentul α,

amplitudinea tensiunii Vpq şi amplitudinea curentului reactiv Iq al laturii paralel.

Page 16: Dispozitive - FACTS

Corespunzător noii tensiuni V’ de linie, rezultă o nouă circulaţie de putere activă şi

reactivă. Prin modificarea valorilor de consemn la dispozitivul de comandă-control. se

pot impune fluxurile de puteri active şi reactive pe linia controlată.

În afara de faptul că nu conţine componente pasive, regulatorul unificat prezintă

şi avantajul că aceeaşi structură de convertor poate fi adaptată la trei scheme pentru

reglajul tranzitelor şi anume: compensatorul de putere reactivă în paralel,

compensatorul serie sau defazor de unghi.

7.Analiza stabilitatii tensiunii

Se discută pe scurt unele concepte fundamentale referitoare la analiza stabilităţii

tensiunii şi regulatorul FACTS

.

7.1 Stabilitatea tensiunii şi teoria bifurcaţiei

Fenomenele neliniare, mai ales anumite tipuri de bifurcaţii, s-au dovedit a fi

responsabile de o varietate de probleme de stabilitate în sistemele electroenergetice. În

particular, lipsa punctelor de echilibru postavarie în mod curent asociate cu punctele

singulare de birfucaţiile (SNB) şi anumite tipuri de bifurcaţii produse la limită (LIB),

s-a dovedit a fi motivul principal al colapsului de tensiune.

Explicaţii şi exemple detaliate ale acestor bifurcaţii în sistemele

electroenergetice şi asocierea lor cu stabilitatea tensiunii pot fi găsite în [11]. În

general, punctele de bifurcaţie pot fi definite ca puncte de echilibru unde se schimbă

„cantitatea” şi / sau calitatea echilibrului, asociate cu un sistem neliniar de ecuaţii

dinamice, în condiţiile variaţiei lente a parametrilor sistemului.

7.2 Principiul compensării

Circulaţia de putere pe o de transport este direct proporţională cu diferenţa

unghiului de fază şi invers proporţională cu mărimea reactanţei. Condensatoarele serie

reduc reactanţa totală a liniei de transport.