Описание технологии

Модулятор импеданса линии с подкреплением (LIM) является распределенным устройством «ФАКТОВ», которое способно увеличить импеданс высоковольтных линий электропередачи. Используя переключатели, соединенные последовательно с каждым подпроводником пучка, LIM также позволяет концентрировать каждый ток фазы в одном подпроводнике за раз. В этом случае можно отменить подведение каждого подпроводника эффектом Джоуля один за другим. Этот пример показывает, как управление потоком степени и устранение обледенения линии могут быть реализованы с помощью LIM. Больше информации доступно в документах в ссылку.

Демонстрация

Этот пример показывает два генератора и эквивалентную степень систему 10000 MVA, соединенную между собой тремя 735-kV линиями электропередачи. Линии L1 и L2 являются обычными линиями электропередачи длиной 30 и 90 км. L3 линия длиной 60 км с двумя коммутационными модулями, установленными в ее средней точке. Линейная L3 с двумя сегментами образует сзади LIM. Степени генераторов 1 и 2 соответственно установлены на 2400 и 2500 МВт. Учитывая их соответствующие нагрузки, соединенные для простоты на 13,8 кВ, каждый из них подает 2000 МВт на автобусные B1 и B2 соответственно. Линейный L2 намного длиннее L3, его нормальный расход степени составляет всего 1573 МВт, когда все переключатели LIM закрыты. Степени на L1 и L3 составляют 415 и 2404 МВт соответственно. Команда управления импедансом, переданная в LIM, формируется генератором сигнала внутри блока LIM управления импедансом. Сигнал Z cmd растёт между 0,5 и 3 с от его минимального значения 1.0 (когда используются все четыре субпроводника) до его максимального значения 1.642 pu (когда используется только один субпроводник на пучок). Затем он изменяется в шагах после t = 4 с. Как показано в подсистеме LIM, интерполяционная таблица связывает 58 комбинаций 24 состояний переключения с запрошенной командой импеданса. Как объяснено в [6], эти комбинации были выбраны для поддержания токов отрицательной и нулевой последовательностей на уровне, меньшем или равном наблюдаемому, когда все переключатели закрыты. 58 комбинаций переключений, используемых в этом примере, представляют очень небольшое подмножество 33752 комбинаций переключений, обеспечиваемых парой сегментов BCL. Каждый сегмент линии представлен 14-проводниковой секцией Exact-Pi. Линии сопротивления, индуктивности и емкости предусмотрены в файле с power_LineImpedanceModulator_init.m. Матрицы импеданса и допуска 14x14 автоматически загружаются в рабочую область (см. File/Model Properties/Callbacks/PreloadFcn).

Запустите этот пример и наблюдайте следующую последовательность событий в возможностях 1.

Управление потоком степени

Как показано в примере, когда переключатели LIM работают, импеданс линии L3 постепенно увеличивается до точки, где только один переключатель остается закрытым на каждый коммутационный модуль. С одним проводником в работе на пучок степени течёт в линию L2 и L3 почти равны, хотя L2 на 50% длиннее L3. Степень в линии L1 становится почти нулем. Это показывает, что LIMs имеют возможность уменьшить энергетические потоки перегруженных линий электропередачи. Изменение шага после t = 4 с показывает, что LIMS также могут быстро изменять импеданс линии, если требуется. Область 2 показывает напряжения последовательности B2 шины и токи последовательности, вытекающие из B2 к линии L3. Это ток обратной линии LIM. Видно, что для всех используемых комбинаций переключателей напряжения и токи с отрицательной и нулевой последовательностями остаются ниже начальных значений, полученных при закрытых всех переключателях. Следовательно, LIMS могут работать, чтобы получить увеличение степени или шаг степени, не увеличивая уровни отрицательной и нулевой последовательности. Осциллограф 3 показывает, что напряжения между переключателями коммутационного модуля фазы А, расположенного на стороне B2 шины. Видно, что переходные напряжения остаются в пределах 35 кВ, что позволяет использовать переключающие устройства среднего напряжения. Максимальное напряжение rms в установившемся состоянии, видимое при t = 3,9 с, составляет 13,4 кВ.

Устранение обледенения линии

Область 3 также показывает токи коммутационного модуля фазы А, расположенного на стороне B2 шины. Когда все переключатели закрыты, токи переключателей первоначально составляют 465 A rms. Когда все переключатели, кроме одного, открыты в t = 3,9 с, видно, что ток переключения субпроводника 2 достигает 1533 A rms. Следовательно, несмотря на то, что расход степени в линейном L3 был уменьшен на 17%, ток субпроводника увеличился на 3,3 фактора. Такой ток достаточно велик для одновременного отключения эффектом Джоуля трех субпроводников (по одному на фазу) в обоих 30-км сегментах BCL. Если первый субпроводник деэмиссируется в каждом пучке обоих сегментов BCL, то три другие комбинации переключателей могут использоваться, чтобы полностью деионизировать линию электропередачи. Обратите внимание, что таблица комбинации ключей, представленная в примере, подходит для управления потоком степени. Другие таблицы комбинаций переключателей будут использоваться, чтобы принудительно применить определенную последовательность отключения субпроводника и избежать поворота пучка. Обратите внимание, что если бы токи линий первоначально были слишком низкими для достижения уровня обледенения, то можно было бы открыть переключатели только одного 30-километрового сегмента. Меньшее увеличение импеданса, обеспечиваемое одним сегментом BCL, в таком случае приведет к более высокому току в подпроводниках для удаления льда. Кроме того, в соответствии с концепцией интеллектуальной степени, в которой каждая линия будет оборудована коммутационными модулями [4-5], импеданс линейных L2 может быть увеличен, чтобы перенаправить еще больше тока в линейные L3.

Ссылки