STATCOM

Statyczne synchroniczne kompensatory (STATCOM) są częścią rodziny produktów Merus FACTS i zostały zbudowane w oparciu o nowoczesną technologię elektroniki mocy IGBT.

Merus STATCOM zostały zaprojektowane w celu zapewnienia kompensacji mocy biernej w czasie rzeczywistym i filtrowania harmonicznych czynnych w wymagających zastosowaniach.

Merus STATCOM minimalizują wahania napięcia i łagodzą migotanie spowodowane dużymi obciążeniami przemysłowymi, takimi jak elektryczne piece łukowe (EAF), wyciągarki w kopalniach, dźwigi portowe, koparki itp.

W farmach wiatrowych i słonecznych Merus STATCOM umożliwia zgodność z parametrami sieci. Narzędzia przesyłowe i dystrybucyjne korzystają z Merus STATCOM w postaci ulepszonych zdolności przesyłowych i dystrybucyjnych. Merus Power zapewnia rozwiązania STATCOM do poziomu 38,5 kV. Możemy dostarczyć kompletne rozwiązanie „pod klucz”.

Podstawowe funkcje

Dynamiczna kompensacja mocy biernej
Ograniczanie migotania
Skuteczne zmniejszenie wahań napięcia
Aktywne filtrowanie harmonicznych
Równoważenie obciążenia

Korzyści dla klienta

Wyższa wydajność dzięki skróceniu czasu topnienia w stalowniach
Zwiększony moment obrotowy prowadzący do wyższych obciążeń dużych obciążeń indukcyjnych
Łatwa zgodność z kryteriami parametrów sieci w farmach wiatrowych i słonecznych
Ekonomiczne rozwiązanie zwiększające istniejącą pojemność sieci elektrycznej
Mniejsze straty systemowe
Szybki zwrot z inwestycji
Niższe koszty utrzymania i dłuższa żywotność instalacji
Zwiększenie przepustowości sieci przesyłowej i dystrybucyjnej

Zastosowania

Duże obciążenia przemysłowe, takie jak piece łukowe, urządzenia spawalnicze, walcownie i ciężkie silniki indukcyjne stosowane w środowiskach górniczych i portowych itp., znacząco wpływają na stabilność pracy sieci elektrycznej, powodując migotanie, niezrównoważenie napięcia i zniekształcenie harmonicznymi. Dzięki ultraszybkiemu czasowi reakcji poniżej jednej milisekundy Merus STATCOM zapewnia doskonałą kompensację mocy biernej i redukcję harmonicznych nawet w przypadku bardzo szybko zmieniających się dużych obciążeń. W ten sposób można zwiększyć wydajność instalacji i skutecznie wyeliminować szkodliwe problemy z jakością energii, w tym migotanie i zniekształcenia harmonicznymi.

Farmy wiatrowe i słoneczne muszą spełniać regulacyjne wymagania dotyczące jakości energii narzucone przez operatora sieci dystrybucyjnej. Wahania napięcia i zniekształcenia harmonicznymi spowodowane wytwarzaniem energii odnawialnej w zmiennych warunkach klimatycznych, można łatwo skompensować, podłączając Merus STATCOM do elektrowni.

Sieci przesyłowe i dystrybucyjne borykają się z szybkimi zmianami zapotrzebowania na energię bierną ze stale zmieniających się obciążeń. Prowadzi to do znacznych zmian napięcia, a nawet może spowodować całkowity spadek napięcia w pewnych trudnych warunkach. Merus STATCOM to doskonałe i skalowalne rozwiązanie do stabilizacji napięcia sieciowego poprzez szybką kompensację mocy biernej w różnych warunkach obciążenia.

Obszary zastosowania obejmują

Przemysł stalowy (elektryczne piece łukowe (EAF), walcownie itp.)
Górnictwo (wyciągarki, koparki, przenośniki)
Niszczarki i kruszarki
Przemysł Metalowy (spawanie, zgrzewanie)
Cementownie
Trakcja
Żurawie portowe
Kontrola napięcia i mocy biernej w instalacjach przesyłowych i dystrybucyjnych

Doskonała skuteczność w redukcji migotania

Dzięki nowoczesnej technologii IGBT o dużej prędkości i strategii kontroli w czasie rzeczywistym Merus STATCOM zapewnia doskonałą redukcję migotania. Na przykład w zastosowaniach elektrycznego pieca łukowego migotanie można zredukować do 5,5.

Oprócz obsługi mocy biernej, Merus STATCOM zapewnia także aktywne filtrowanie harmonicznych w czasie rzeczywistym w celu ograniczenia zniekształceń harmonicznych spowodowanych przez napędy o zmiennej prędkości oraz do równoważenia obciążenia w niezrównoważonych warunkach obciążenia.

Możliwość przeciążenia

Merus STATCOM może być przeciążony na krótki czas, przez kilka sekund na minutę. Zapewnia to wysoką wydajność w zastosowaniach, w których potrzebna jest natychmiastowa kompensacja mocy biernej w krótkim okresie. Zdolność do przeciążenia jest określona przez wielkość zasobnika energii i ograniczenia termiczne półprzewodników.

Dostosowanie i modułowość

Merus STATCOM to wyjątkowo redundantne i modułowe systemy. Są przeznaczone do działania jako samodzielne jednostki, a moc można zwiększyć poprzez równoległe połączenie systemów. Merus STATCOM można zbudować z modułów o różnej mocy znamionowej i napięciu, aby zoptymalizować system pod kątem określonych wymagań klienta. Każdy moduł ma własny system chłodzenia i niezależny kontroler, który komunikuje się z HMI. W przypadku awarii wewnętrznej modułu zostanie on odłączony, a pozostałe moduły będą działać bez przerwy. Stałe zespoły kondensatorów można stosować, gdy zapotrzebowanie na moc bierną indukcyjną jest mniejsze niż pojemnościowe.

Nowoczesne sterowanie i monitorowanie

System kontroli i ochrony Merus STATCOM jest wyposażony w zaawansowany interfejs użytkownika i 19-calowy, łatwy w obsłudze panel z ekranem dotykowym. Sprawdzone algorytmy sterowania ze strategiami zamkniętej i otwartej pętli umożliwiają skuteczne i szybkie łagodzenie migotania oraz kontrolę mocy biernej i współczynnika mocy wraz z łagodzeniem harmonicznych.

Jak działa Merus STATCOM

Merus STATCOM można rozumieć jako kontrolowane źródło prądu połączone równolegle z obciążeniem, które ma być kompensowane. Może wytwarzać zarówno moc pojemnościową, jak i indukcyjną bierną dzięki swojej zdolności do dynamicznego zmieniania kąta fazowego i wielkości prądu wyjściowego. Merus STATCOM natychmiast reaguje na zmiany zapotrzebowania na moc bierną obciążenia, które ma kompensować, a tym samym zapewnia utrzymanie minimalnego zasilania biernego z sieci energetycznej.

Głównymi elementami systemu Merus STATCOM są kondensatory obwodu pośredniego, półprzewodnikowe przełączniki wysokiej częstotliwości i obwód filtrujący. Kondensatory obwodu pośredniego są źródłem mocy biernej. Wielopoziomowy mostek IGBT wykorzystuje energię zgromadzoną w łączu prądu stałego do wytworzenia dowolnego rodzaju fali prądu na wyjściu STATCOM z szybkim przełączaniem IGBT. Mózg systemu to Modular Controller Concept (MCC), który mierzy prąd sieciowy, oddziela elementy bierne i harmoniczne oraz kontroluje tranzystory IGBT zgodnie z przypisanymi ustawieniami kompensacji. Merus STATCOM można podłączyć w konfiguracji z pętlą otwartą lub w pętli zamkniętej.

Specyfikacja techniczna

Przykład dostosowanych rozwiązań STATCOM:

Merus STATCOM – 33KV, 144MVAR