
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 11 كيلو فولت، والتي تغطي المعلمات الرئيسية المطلوبة للشراء والتصميم والنشر:
المواصفات الفنية | |
المعلمات العامة | |
حدود | تحديد |
الجهد المقدر | 6.6 كيلو فولت ±10% |
القدرة التفاعلية المقدرة (جهاز واحد) | ± 1 ميجا فولت أمبير ~ ± 15 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
تعتمد عمليات تعدين الفحم على محركات وكسارات وناقلات كبيرة، مما يُسبب تقلبات في الجهد وتشوهات في التوافقيات وانخفاضًا في معامل القدرة. يوفر نظام STATCOM بجهد 6.6 كيلو فولت تعويضًا ديناميكيًا للقدرة التفاعلية، مما يضمن جودة طاقة مستقرة ويُقلل من إجهاد المعدات.
السبب: التشغيل/التوقف المفاجئ لمحركات النقل والكسارات.
التأثير: أضواء متذبذبة، وتعطل المعدات الحساسة.
السبب: المحركات الحثية والمحولات والكابلات الطويلة.
التأثير: غرامات على المرافق، وخسائر أكبر في الطاقة.
السبب: محركات التردد المتغير (VFDs)، والمقومات.
التأثير: ارتفاع درجة الحرارة، فشل المحرك المبكر.
السبب: التحميل غير المتساوي للأنظمة ثلاثية الطور.
التأثير: اهتزاز المحرك، انخفاض الكفاءة.
حقن/امتصاص الطاقة التفاعلية في أقل من 10 مللي ثانية لتخفيف انخفاضات الجهد.
يقلل من توقف المحرك أثناء بدء تشغيل الحزام الناقل.
يحافظ على PF ≥ 0.95، مما يتجنب عقوبات المرافق.
تتضمن بعض STATCOMs تعويضًا توافقيًا انتقائيًا (حتى الدرجة 25).
يعوض عن تيارات الطور غير المتساوية، مما يحسن عمر المحرك.
المعلمة | مواصفة |
---|---|
مستوى الجهد | 6.6 كيلو فولت (متصل بمحطة فرعية للمناجم) |
القدرة التفاعلية | ±15 ميجا فولت أمبير (قابل للتعديل بناءً على الحمل) |
وقت الاستجابة | أقل من 10 مللي ثانية |
تبريد | تبريد سائل (لبيئات التعدين القاسية) |
نظام التحكم | تكامل DSP + SCADA في الوقت الفعلي |
حماية | مراقبة التيار الزائد والجهد الزائد والحرارة |
✔ تشغيل المحرك بشكل أكثر سلاسة (ضغط ميكانيكي أقل).
✔ يزيل عقوبات عامل القدرة (يوفر 50 ألف دولار أمريكي + سنويًا).
✔ يطيل عمر المعدات (المحركات والمحولات).
✔ متوافق مع IEEE 519/IEC 61000-3-6 (الحدود التوافقية).
اشترك معنا للتمتع بأسعار الفعاليات والحصول على أفضل الأسعار .