
هيئة الإحصاء ( المعوض المتزامن الثابت يلعب دورًا حاسمًا في الحفاظ على استقرار الجهد في أنظمة الطاقة عن طريق الحقن أو الامتصاص بشكل ديناميكي القدرة التفاعلية (VARs) إن قدرتها على تنظيم مستويات الجهد تجعلها ضرورية لتحسين جودة الطاقة، وخاصة في الشبكات ذات معدل انتشار الطاقة المتجددة العالي أو الشبكات المحملة بشكل كبير، وخاصة في شبكات الجهد المتوسط أو العالي.
STATCOM (المعوض المتزامن الثابت) جهاز إلكترونيات الطاقة، يُستخدم في أنظمة الطاقة الكهربائية لتوفير تعويض سريع للقدرة التفاعلية، وتنظيم الجهد، وتعزيز الاستقرار. وهو عضو في عائلة أنظمة نقل التيار المتردد المرنة (FACTS)، ويُستخدم على نطاق واسع في شبكات الطاقة الحديثة لتحسين جودة الطاقة وكفاءة النظام.
أ هيئة الإحصاء يتكون من محول مصدر الجهد (VSC)، ومكثف التيار المستمر، ومحول الاقتران.
يولد VSC جهد تيار متردد في طور مع الشبكة ولكن مع مقدار قابل للتعديل.
إذا كان جهد الخرج أعلى من جهد الشبكة، فإنه يقوم بحقن الطاقة التفاعلية السعوية (الرائدة).
إذا كان جهد الخرج أقل، فإنه يمتص القدرة التفاعلية الحثية (المتأخرة).
يوفر مكثف التيار المستمر تخزين الطاقة اللازم للمحول.
تعويض القدرة التفاعلية
يقوم بتوليد أو امتصاص الطاقة التفاعلية (VARs) بشكل ديناميكي للحفاظ على استقرار الجهد.
على عكس أجهزة التعويض الثابتة VAR التقليدية (SVCs)، تستخدم أجهزة STATCOM محولات مصدر الجهد (VSCs) لتحقيق استجابة أكثر سلاسة وسرعة.
تنظيم الجهد
يحافظ على جهد الحافلة عند المستوى المطلوب عن طريق حقن أو امتصاص الطاقة التفاعلية.
يساعد على التخفيف من انخفاض الجهد الكهربائي، والتضخم، والوميض.
الأداء الديناميكي
استجابة أسرع مقارنة بالمفاتيح الميكانيكية والمعوضات القائمة على الثايرستور (وقت الاستجابة بالمللي ثانية).
فعالة في تخفيف تذبذبات الطاقة وتحسين الاستقرار العابر.
لا حاجة لمكثفات/مفاعلات كبيرة
يستخدم مكثفات التيار المستمر وإلكترونيات الطاقة (IGBTs/GTOs) بدلاً من المكونات السلبية الضخمة.
إمكانية التشغيل باللون الأسود
بعض هيئة الإحصاء يمكن أن يساعد s في استعادة الطاقة في حالة انقطاع التيار الكهربائي من خلال توفير دعم الطاقة التفاعلية.
STATCOMs (المعوضات المتزامنة الثابتة) توفر كل من SVCs (معوضات VAR الثابتة) تعويضات القدرة التفاعلية، ولكن هيئة الإحصاء تقدم هذه الأنظمة أداءً متفوقًا في أنظمة الطاقة الحديثة. فيما يلي مقارنة مفصلة:
جهاز | وقت الاستجابة | تداعيات |
هيئة الإحصاء | < 1 دورة (5-10 مللي ثانية) | أفضل لتحقيق الاستقرار المؤقت، وتخفيف الوميض، والتحكم السريع في الجهد. |
SVC (TCR/TSC) | 2-4 دورات (40-100 مللي ثانية) | أبطأ بسبب تأخيرات تبديل الثايرستور. |
✅ هيئة الإحصاء الانتصارات → ضرورية لمزارع الرياح/الطاقة الشمسية، ووصلات التيار المستمر عالي الجهد، والشبكات الضعيفة التي تحتاج إلى تصحيحات فائقة السرعة.
جهاز | السلوك أثناء انخفاض الجهد |
هيئة الإحصاء | يحافظ على التيار التفاعلي الكامل حتى عند الجهد المنخفض للغاية (حتى 0.2 pu). |
SVC (TCR/TSC) | تنخفض القدرة التفاعلية الناتجة مع الجهد² (P = V²/X). |
✅ هيئة الإحصاء الانتصارات → أمر بالغ الأهمية لتجاوز الأعطال (FRT) في مصادر الطاقة المتجددة ومنع انقطاع التيار الكهربائي.
جهاز | عناصر | متطلبات المساحة |
هيئة الإحصاء | محول الجهد المصدر (VSC) + مكثف التيار المستمر | مضغوط (أصغر بنسبة 30-50% من SVC). |
SVC (TCR/TSC) | المفاعلات التي يتم التحكم بها بواسطة الثايرستور (TCR) + بنوك المكثفات | ضخمة (تحتاج إلى مفاعلات ومكثفات كبيرة). |
✅ هيئة الإحصاء انتصارات → مثالية لمحطات الطاقة الحضرية، والمنصات البحرية، والمنشآت المتنقلة.
جهاز | توليد التوافقيات | متطلبات الفلتر |
هيئة الإحصاء | منخفض (يتم التحكم فيه بواسطة PWM، <3% THD) | الحد الأدنى من الترشيح المطلوب. |
SVC (TCR/TSC) | عالية (التوافقيات الخامسة والسابعة) | يتطلب مرشحات ضخمة. |
✅ هيئة الإحصاء يفوز → يقلل من تكاليف الفلتر ويتجنب مشاكل الرنين مع معاوقة الشبكة.
هيئة الإحصاء يمكن تصميمها للاتصال المباشر بجهد متوسط (MV) (على سبيل المثال، 11–33 كيلو فولت).
غالبًا ما تتطلب SVC محولات رفع إضافية لشبكات الجهد المتوسط / الجهد العالي.
✅ هيئة الإحصاء الفوز → انخفاض تكاليف المعدات والخسائر.
جهاز | انتقال القدرة التفاعلية |
هيئة الإحصاء | سلس (تحكم مستمر) - لا يوجد تأخير بين الأوضاع السعوية/الاستقرائية. |
SVC (TCR/TSC) | خطوة بخطوة (تأخيرات تبديل TSC) - محدودة بأحجام مجموعة المكثفات. |
✅ هيئة الإحصاء الفوز → تنظيم الجهد الكهربائي بشكل أكثر سلاسة واستقرار الشبكة بشكل أفضل.
هيئة الإحصاء تتمتع بخسائر أقل (~1-2%) مقارنة بـ SVC (2-4%)، وخاصة عند الأحمال المنخفضة.
تعاني SVC من خسائر ثابتة في المفاعل حتى عندما تكون خاملة.
✅ هيئة الإحصاء يفوز → أفضل لتوفير الطاقة في أنظمة الأحمال المتغيرة.
ميزة | ستاتكوم | إس في سي |
سرعة | أسرع (مللي ثانية)✅ | أبطأ (دورات) |
دعم الجهد المنخفض (LVRT) | ممتاز✅ | فقير |
بصمة القدم | مضغوط✅ | ضخم |
التوافقيات | منخفض✅ | عالي |
كفاءة | أفضل✅ | خسائر أعلى |
التكلفة (صغيرة-متوسطة) | تنافسي✅ | أرخص على نطاق واسع |
تعقيد | أعلى (تقنية VSC) | أبسط (الثايرستورات)✅ |
بالنسبة لشبكات الطاقة الحديثة، ومصادر الطاقة المتجددة، والتحكم الديناميكي في الجهد، يُعد نظام STATCOM الخيار الأمثل نظرًا لسرعته، وحجمه الصغير، وأدائه المتميز في الجهد المنخفض. ومع ذلك، تظل أنظمة SVCs مناسبة للمشاريع واسعة النطاق، التي تتأثر بالتكلفة، وذات متطلبات استجابة أقل صرامة.
هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار الحل المناسب لمشروعك؟ أخبرنا بمستوى الجهد، واحتياجاتك من MVAR، وتطبيقك! sales@yt-electric.com
فيما يلي المواصفات الفنية التفصيلية لنظام STATCOM متوسط الجهد، والتي تغطي المعلمات الرئيسية المطلوبة للشراء والتصميم والنشر:
المواصفات الفنية | |
المعلمات العامة | |
حدود | تحديد |
الجهد المقدر | 3.3 كيلو فولت ~ 35 كيلو فولت (3.3 كيلو فولت / 6.6 كيلو فولت / 11 كيلو فولت - 15 كيلو فولت / 20 كيلو فولت / 25 كيلو فولت / 33 كيلو فولت / 35 كيلو فولت) ±10% |
القدرة التفاعلية المقدرة | 1 ميجا فولت أمبير ~ 100 ميجا فولت أمبير |
وقت الاستجابة | لا يزيد عن 10 مللي ثانية |
نظام التبريد | نظام التبريد بالهواء أو التبريد بالسائل |
أوضاع التحكم | تنظيم الجهد، تصحيح PF، التحكم في VAR |
بروتوكول الاتصال | تكامل IEC 61850 وModbus وDNP3 وSCADA |
الخصائص الكهربائية | |
نطاق تشغيل الجهد | 0.8 pu إلى 1.2 pu |
نطاق التردد | 47-52 هرتز أو 57-62 هرتز |
التشويه التوافقي (THD) | <3% (متوافق مع IEEE 519) |
قدرة التحميل الزائد |
1.1 مرة تشغيل مستمر، إنذار بعد 3 دقائق 1.2 مرة رحلة بعد دقيقة واحدة 1.3 مرة رحلة فورية |
التصميم الميكانيكي
|
|
حاوية | نوع الحاوية الداخلية أو الخارجية |
تصنيف IP | IP30 (داخلي)، IP54 (خارجي) |
نظام التبريد | نظام التبريد بالهواء أو التبريد بالسائل |
ميزات الحماية والسلامة
|
|
حماية من التيار الزائد والجهد الزائد والجهد المنخفض
|
|
قدرة تحمل الدائرة القصيرة (1 ثانية)
|
|
أنظمة التحكم الزائدة (تكوين N+1) | |
نظام إخماد الحرائق (للوحدات المبردة بالسائل) | |
نظام التحكم
|
|
وحدة تحكم رقمية (تعتمد على DSP/FPGA) | |
المراقبة في الوقت الحقيقي (الجهد والتيار وتدفق VAR) | |
خوارزميات الضبط التلقائي للاستجابة الديناميكية | |
مصدر الطاقة المساعد
|
|
400 فولت تيار متردد، 220 فولت تيار مستمر، 110 فولت تيار مستمر
|
هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار الحل المناسب لمشروعك؟ أخبرنا بمستوى الجهد، واحتياجاتك من MVAR، وتطبيقك! sales@yt-electric.com
التعويض الديناميكي للجهد العالي (SVG Statcom) في نظام توزيع الطاقة
1. نظرة عامة على المشروع
في المنشآت المعدنية، يعاني نظام توزيع الطاقة من معامل قدرة متأخر، بالإضافة إلى تغيرات متكررة في الأحمال التفاعلية والنشطة. يؤدي التذبذب الكبير وعدم استقرار التيار التفاعلي إلى تقلبات في جهد النظام، مما يؤثر سلبًا على التشغيل الآمن لشبكة الكهرباء والمعدات الأخرى. في حال توصيل الكهرباء المنزلية بنفس الشبكة، فإن تقلبات جهد النظام ستؤدي إلى وميض الأضواء وتداخلها مع المحركات والمعدات الكهربائية الأخرى.
استخدام أ مولد VAR الثابت (SVG/Statcom) يمكن لأنظمة التوزيع التغلب على هذه المشاكل، إذ توفر الطاقة التفاعلية المؤقتة التي يحتاجها نظام التوزيع في أي وقت، مما يُسهم في استقرار نظام إمداد الطاقة. كما أنها تُحقق فوائد كبيرة لصناعة المعادن، إذ يُمكّن استقرار جهد إمداد الطاقة من الاستخدام الأمثل لمحولات التوزيع، ويوفر طاقة توزيع مستقرة؛ كما أن التخلص من تدفق التيار التفاعلي يُقلل من خسائر الخطوط ومحولات المحطات الفرعية. كما سيُحسّن معامل قدرة النظام بشكل ملحوظ. كما أن الاستثمار في هذه المعدات عالية الكفاءة يُقلل من تكاليف التشغيل.
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
وفقًا لقوة الجهاز، يتم ضبط سعة التعويض الإجمالية لقضيب التوصيل في القسم الأول على 2 ميجا فار، ويجب توصيل SVG/Statcom بـ باص بار 11 كيلو فولت من خلال خزانة مفاتيح الجهد العالي. يتتبع الجهاز تغيرات جودة طاقة قضيب التوصيل 11 كيلو فولت، ويضبط خرج الطاقة التفاعلية وفقًا لذلك. ويمكنه تحقيق تعديل مستمر وسريع للطاقة التفاعلية لمجموعة واحدة من المعدات من 0 إلى 2 ميجا فولت أمبير، كما أن معامل القدرة والتيار التوافقي يلبيان متطلبات المعايير الوطنية.
وفقًا لقوة الجهاز، يتم ضبط سعة التعويض الإجمالية لقضيب التوصيل للقسم الثاني عند 3 ميجا فار، وSVG /ستاتكوم يجب توصيل المنتج بقضيب ناقل ١١ كيلو فولت عبر خزانة مفاتيح عالية الجهد. يتتبع الجهاز تغيرات جودة طاقة قضيب ناقل ١١ كيلو فولت، ويضبط خرج الطاقة التفاعلية وفقًا لذلك. ويمكنه تحقيق تعديل مستمر وسريع للطاقة التفاعلية لمجموعة واحدة من المعدات من ٠ إلى ٣ ميجا فولت أمبير، كما أن معامل القدرة والتيار التوافقي يلبيان متطلبات المعايير الوطنية.
2. مشاكل جودة الطاقة في المشروع
يوفر مصدر الطاقة الطاقة الفعالة (PS) والطاقة التفاعلية (QS) (والتي قد تكون طاقة تفاعلية حثية أو سعوية). وبتجاهل خسائر المحولات والخطوط، نجد أن شبكة الطاقة التي تفتقر إلى تعويض كافٍ للطاقة التفاعلية تواجه المشاكل التالية:
1) تنقل شبكة الطاقة الطاقة التفاعلية من موقع بعيد؛
2) يؤثر التأثير التفاعلي للحمل على جودة إمدادات الطاقة لشبكة الطاقة المحلية وشبكة الطاقة العلوية؛
3) إن عدم التوازن والتوافقيات في الحمل سوف يؤثر أيضًا على جودة الطاقة في شبكة الطاقة؛
لذلك، يتطلب نظام الطاقة بشكل عام القدرة التفاعلية اللازمة، وتعويض عدم التوازن والتوافقيات لحمل الطاقة لتحسين قدرة نظام الطاقة على تحمل الحمل، وتنقية شبكة الطاقة، وتحسين جودة الطاقة في شبكة الطاقة.
3. SVG/Statcom لتعويض القدرة التفاعلية، وتصفية التوافقيات، ودعم الجهد.
3.1 هدف التصميم
1) الحفاظ على عامل القدرة عند 0.95 وما فوق (قابل للضبط)؛
2) تثبيت جهد النظام (قابل للضبط)؛
3) التيار التوافقي يلبي المعايير الوطنية؛
4) تيار الخرج المقدر للتعويض الديناميكي THD ≤ 3%؛
5) تعويض القدرة التفاعلية يتتبع تغييرات الشبكة تلقائيًا؛
6) زمن استجابة التعويض الديناميكي ≤ 5 مللي ثانية؛
7) السماح بسعة التحميل الزائد على المدى القصير 1.2 مرة؛
8) وظيفة الحماية الكاملة؛
9) واجهة سهلة الاستخدام بين الإنسان والآلة؛
10) واجهة اتصال مرنة، ومراقبة عن بعد لتشغيل المعدات وتسجيل بيانات التشغيل؛
3.2 المتطلبات الفنية لـ SVG/Statcom
المجموعة الكاملة من ستاتكوم يجب أن تستوفي المتطلبات الفنية للقدرة التفاعلية وتنظيم الجهد ومعامل القدرة والتحكم التوافقي، ويجب أن تستوفي المؤشرات الفنية التالية:
1) القدرة الإنتاجية
تأخذ المجموعة الكاملة من الأجهزة عامل القدرة على جانب الناقل أو جهد الناقل كهدف للتحكم، وتكون سعة التعويض المقدرة لجهاز SVG/Statcom قابلة للتعديل بشكل مستمر وسلس ضمن نطاق من 0 إلى 4 ميجا فار.
2) وقت الاستجابة
ال SVG/Statcom يتتبع الجهاز ديناميكيًا تغيرات جهد الشبكة، ويضبط الناتج التفاعلي وفقًا لذلك، لتحقيق وظيفة استقرار الجهد. لا يتجاوز زمن الاستجابة الديناميكية 5 مللي ثانية.
3) قدرة التحميل الزائد
يجب أن تتمتع المجموعة الكاملة من الأجهزة بسعة تحميل زائد معينة، ويجب أن تكون قدرة التعويض التفاعلية للحمل الزائد 110٪ من السعة المقدرة للمجموعة الكاملة من الأجهزة للتشغيل على المدى الطويل؛
4) طريقة التبريد
تعتمد المجموعة الكاملة من الأجهزة على تبريد الهواء، والذي يتمتع بتكنولوجيا متقدمة، وتشغيل آمن وموثوق به، ويتكيف مع البيئة الموجودة في الموقع.
5) الجهد التوافقي
يتوافق معدل التشوه الكلي لجهد التوافقيات ومعدل محتوى جهد التوافقيات الفردية ومعدل محتوى جهد التوافقيات الزوجية للناقل المحقون في نقطة التوصيل المشتركة للنظام (نقطة PCC) مع متطلبات المعيار.
6) التيار التوافقي
تتوافق التيارات التوافقية المحقونة في قضيب التوصيل الخاص بنقطة التوصيل المشتركة للنظام (نقطة PCC) مع متطلبات المعيار.
7) اختلال توازن الجهد ثلاثي الطور
إن اختلال التوازن في الجهد الناتج عن قضيب التوصيل لنقطة التوصيل المشتركة هو ≤2%، وهو ما يلبي متطلبات المعيار.
8) تقلب الجهد
بعد إزالة تقلب الجهد الخلفي، فإن تقلب الجهد d% لقضيب التوصيل لنقطة التوصيل المشتركة لشبكة الطاقة هو ≤2%، وهو ما يلبي متطلبات المعيار.
9) عامل القدرة
إذا كانت سعة التعويض كافية والطاقة النشطة أكبر من 0.2 ميجاوات، فإن متوسط معامل القدرة الشهري للحافلة بعد التعويض أكبر من أو يساوي 0.95 (يمكن ضبط معامل القدرة في واجهة الإنسان والآلة)، ولن يكون هناك تعويض زائد.
10) نطاق جهد الإدخال
يُسمح لجهد الإدخال بالتنوع من 90% إلى 115% من الجهد المقدر.
11) نطاق تردد الإدخال
يُسمح بتردد الإدخال ليتراوح من 48 إلى 51 هرتز.
12) وظيفة الركوب ذات الجهد المنخفض
تلبية متطلبات المعيار.
3.3 تأثير مخطط تشغيل جهاز SVG
١) يجب أن يوفر الجهاز إشارات التيار من جانب الشبكة للمراحل الثلاث (أ، ب، ج) لخزانة واردة لقضيب التوصيل ١١ كيلو فولت في الموقع. بعد توصيل الجهاز بالشبكة، يُمكن توصيله بها لمدة ٢٤ ساعة. سيتتبع الجهاز تلقائيًا تغيرات معامل القدرة للشبكة للحفاظ على معامل القدرة عند قيمة محددة تتراوح بين ٠٫٩٥ و١ (دون تعويض زائد).
2) عند التشغيل بجهد الناقل كهدف، فسوف يعمل وفقًا لقيمة الهدف التي حددها المستخدم.
3) يمكن ضبط الفترة الزمنية مع عامل القدرة كهدف أو جهد جانب الشبكة كهدف بحرية.
اشترك معنا للتمتع بأسعار الفعاليات والحصول على أفضل الأسعار .