Кіріспе
Электр техникасындағы кернеуді реттеу тұжырымы
Кернеуді реттеудің жалпы аспектілері
Электр техникасында, әсіресе энергетикалық техникада, кернеуді реттеу – бұл тарату немесе тарату желісі сияқты компоненттің жіберу және қабылдау ұштары арасындағы кернеу шамасының өзгеруін көрсететін өлшем. Кернеуді реттеу жүйенің кең ауқымды жүктеме жағдайында дерлік тұрақты кернеуді ұстау қабілетін сипаттайды. Бұл термин әртүрлі жүктеме жағдайында кернеудің аз немесе көп мөлшерде төмендеуіне себеп болатын пассивті қасиетті немесе кернеуді реттеу мақсатымен құрылғыларды қолдану арқылы белсенді түрде араласуды білдіруі мүмкін.
general aspects of voltage control
In electrical engineering, particularly power engineering, voltage regulation is a measure of change in the voltage magnitude between the sending and receiving end of a component, such as a transmission or distribution line. Voltage regulation describes the ability of a system to provide near constant voltage over a wide range of load conditions. The term may refer to a passive property that results in more or less voltage drop under various load conditions, or to the active intervention with devices for the specific purpose of adjusting voltage.
Таратылған генерациядан туындаған асқынулар
Таратылған генерация, әсіресе тарату деңгейінде қосылған фотоэлектрлік станциялар, кернеуді реттеуде бірқатар маңызды қиындықтар туғызады. Дәстүрлі кернеуді реттеу жабдықтары желі кернеуінің желі бойындағы қашықтыққа қарай болжамды түрде өзгеретінін ескере отырып жұмыс істейді. Атап айтқанда, желілік кедергіге байланысты қоректендірушінің кернеуі қосалқы стансадан қашықтық артқан сайын төмендейді, ал кернеудің төмендеу қарқыны қосалқы стансадан алшақтаған сайын азаяды. Алайда, таратылған генерация болғанда бұл ереже әрқашан орындалмауы мүмкін. Мысалы, ұзын қоректендірушінің соңында таратылған генерацияның жоғары концентрациясы болса, кернеу әдетте ең төмен болатын жерлерде маңызды ток инъекциясы болады. Жүктеме жеткілікті төмен болса, ток кері бағытта (яғни қосалқы стансаға қарай) ағып, қосалқы стансадан қашықтық артқан сайын кернеу профилінің өсуіне әкеледі. Мұндай инвертті кернеу профилі дәстүрлі басқару жүйелерін жаңылыстыруы мүмкін. Мысалы, жүктемелік таңдауыштар қосалқы стансадан қашықтық артқан сайын кернеудің төмендеуін күтеді, бірақ олар желідегі кернеудің жұмыс шектерінен асып кетуіне себеп болатын жұмыс нүктесін таңдауы мүмкін. Тарату деңгейінде таратылған генерация тудыратын кернеуді реттеу мәселелері тарату желілеріндегі коммуналдық бақылау жабдығының жетіспеуімен күрделенеді. Тарату кернеулері мен жүктемелері туралы ақпараттың аздығы коммуналдық қызметтерге кернеу деңгейін жұмыс шектерінде ұстау үшін қажетті түзетулерді жасауды қиындатады. Дегенмен, таратылған генерация тарату деңгейінде кернеуді реттеуде маңызды қиындықтар туғызса да, оны интеллектуалды қуат электроникасымен үйлестіргенде кернеуді реттеу жұмыстарын жақсартуға көмектеседі. Мысалы, вольт-ВАР басқаруы бар инверторлар арқылы желіге қосылған фотоэлектрлік станциялар. Ұлттық жаңартылатын энергия зертханасы (NREL) мен Электр энергиясын зерттеу институты (EPRI) бірлесіп жүргізген зерттеуде, тарату желісіне 20% фотоэлектрлік станция енгізілгенде және вольт-ВАР басқаруы қосылғанда, желідегі тәуліктік кернеу ауытқуы айтарлықтай төмендеді.
Трансформаторлар
Кернеуді реттеудің бір мысалы трансформаторда кездеседі. Трансформатордың идеалды емес компоненттері ток өткенде кернеудің өзгеруіне себеп болады. Жүксіз жағдайда, екіншілік орамдар арқылы ток ақпағанда, Vnl идеалды модель бойынша беріледі, мұнда VS = VP * NS / NP. Эквиваленттік схеманы қарастырып, шанттық компоненттерді ескермесек, бұл орынды шамалау болып табылады, барлық кедергі мен реактивтілікті екінші жаққа шалуға болады және жүксіз екіншілік кернеудің шынында идеалды модельмен берілетінін анық көруге болады. Керісінше, трансформатор толық жүктемеде жұмыс істегенде, орамның кедергісінде кернеудің түсуі пайда болады, бұл жүктемедегі терминалдық кернеудің күтілгеннен төмен болуына әкеледі. Жоғарыдағы анықтамаға сәйкес, бұл трансформаторды қолдану кезінде ескерілуі тиіс нөлдік емес кернеуді реттеуге алып келеді.