動的電圧回復

動的電圧回復（DVR ）は、電力供給で発生する電圧の低下と上昇を克服する方法です。^[1]^[2]^[3] スパイクは電力を消費し、低下は一部のデバイスの効率を低下させるため、これらは問題となります。DVRは、供給される電力の位相と波形に影響を与える電圧注入を通じてエネルギーを節約します。^[3]

DVR に使用されるデバイスには、電圧源コンバータ (VSC) を使用する直列補償デバイスである静止無効電力デバイスが含まれます。北米で最初のこのようなシステムは、1996 年にサウスカロライナ州アンダーソンに設置された 12.47 kV システムです。

手術

動的電圧回復の基本原理は、電源電圧が不均衡または歪んでいる場合でも、負荷側電圧を目的の振幅と波形に回復するために必要な大きさと周波数の電圧を注入することです。一般に、動的電圧回復用のデバイスは、パルス幅変調(PWM) インバータ構造のゲートターンオフサイリスタ(GTO)ソリッドステートパワーエレクトロニクススイッチを使用します。DVR は、負荷側で個別に制御可能な有効電力と無効電力を生成または吸収できます。言い換えると、DVR は、配電線と送電線の電圧と同期して、一連の 3 相 AC 出力電圧を直列に注入するソリッドステートDCから ACへのスイッチング電力コンバータです。

注入電圧のソースは、無効電力需要の整流プロセスと、有効電力需要のエネルギー源です。エネルギー源は、DVR の設計とメーカーによって異なりますが、整流器を介してラインから引き出されたDCコンデンサとバッテリーがよく使用されます。エネルギー源は通常、DC 入力端子を介して DVR に接続されます。

注入電圧の振幅と位相角は可変であり、それによって動的電圧回復装置と配電システム間の有効電力と無効電力の交換を制御することができる。DVRと配電システム間の無効電力交換は、AC受動無効成分なしでDVRによって内部的に生成される。^[4]

類似デバイス

DVRは、風力発電機の低電圧ライドスルー（LVRT）機能システムと技術的に類似したアプローチを採用しています。特にライン供給DVRの動的応答特性は、LVRT緩和タービンのものと似ています。両方の種類のデバイスにおける伝導損失は、インバータに統合ゲート整流サイリスタ（IGCT）技術を使用することで最小限に抑えられることがよくあります。 ^[5]^[6]

アプリケーション

実際には、DVR システムは公称電圧の最大 50% を注入できますが、その時間は短時間 (最大 0.1 秒) に限られます。ただし、ほとんどの電圧低下は50% よりはるかに小さいため、通常は問題にはなりません。

DVRは電圧の上昇、電圧の不均衡、その他の波形の歪みによる有害な影響を軽減することもできます。^[7]

欠点

DVR は、望ましくない電力品質障害の影響を受けるエンドユーザーにとって優れたソリューションとなる可能性があります。ただし、無効電力不足が長期化する (低電圧状態になる) システムや、電圧低下の影響を受けやすいシステムでは、DVR は一般的に使用されません。DVR は適切な供給電圧を維持するため、電圧低下が起こりつつあるシステムでは、DVR によって電圧低下を防ぐことが困難になり、連鎖的な中断につながることもあります。

したがって、DVR を適用する場合、電圧供給が確保される負荷の性質と、負荷の電圧応答の変化を許容する必要がある伝送システムを考慮することが重要です。DVR を含むシステムを電圧崩壊や連鎖的な中断から保護するために、ローカルの高速反応電源を用意する必要がある場合もあります。

SSSC と DVR

SSSCのカウンターパートはダイナミック電圧レギュレータ (DVR) です。どちらも直列電圧低下補償に使用されますが、動作原理は異なります。^[8]静的同期直列補償装置は、送電線と直列にバランス電圧を注入します。一方、DVR は異なる相の供給電圧の不平衡を補償します。また、DVR は通常、DC エネルギー貯蔵を介して有効電力を供給する重要なフィーダに設置され、必要な無効電力は DC 貯蔵手段なしで内部的に生成されます。

参照

参考文献

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外部リンク

不平衡電力システムにおける敏感な負荷に対する動的直列電圧回復
動的電圧回復装置とLVおよびMVレベルでのその応用

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[IEEE_Conference_Publication-8] Karthigeyan, P.; Raja, M. Senthil; Uma, PS (2017-11-07). 「非対称故障時の風力タービン給電式 FSIG の動的電圧回復装置と静的同期直列補償装置の比較」。第 2 回国際工学技術動向会議 - ICCTET 2014。pp. 88–91。doi : 10.1109 / ICCTET.2014.6966268。ISBN 978-1-4799-7987-5. S2CID 32288193。