مبدأ STATCOM (المعوضات المتزامنة الاستاتيكىة )

إن المعوضات المتزامنة الاستاتيكىة يشير إلى STATCOM أو SVG، وهو عبارة عن ممثل أحدث التقنيات في مجال تعويض التيار الكهربائي التفاعلي. إنها موصلة بالتوازي في الشبكة، تكافئ مصدر التيار التفاعلي المتغير. هذا التيار التفاعلي يمكن ان يتغير بسرعة اوتوماتيكيًا مع التغير في تحميل التيار التفاعلي، وبالتالي يتم أوتوماتيكيًا تعويض الطاقة النشطة المطلوبة من قبل النظام.

تكوينات STATCOM الرئيسية عبارة عن دائرة كهربائية لجسر التحويل الذاتي ذو المرحلة 2 أو المرحلة 3 يتكون من أجهزة كهربائية تامة التحكم، مثل IGBT و IGCT . هذة الدائرة متصلة بالشبكة الكهربائية بالتوازي من خلال المفاعلات. إنه بواسطة ضبط سعة ومرحلة الجهد الكهربائي الناتج أو بواسطة التحكم المباشر في دائرة التيار الكهربائي AC، إن مولد VAR الاستاتيكي يمكن ان يمتص أو يولد طاقة تفاعلية حسب لحمل الطاقة التفاعلية أو مستوى الجهد الكهربائي للشبكة، لتحقيق هدف تعويض الطاقة التفاعلية الديناميكية.

ملاحظة: U_S – تعني جهد كهربائي، U_I – الجهد الكهربائي الناتج SVG، I_L – التيار الكهربائي الناتج SVG

عند إستخدامه للتحكم في الجهد الكهربائي، فإن STATCOM يتمتع بميزة كبيرة على جهاز التعويض VAR الثاب (SVC). فكلما إنخفض الجهد الكهربائي للنظام، كلما زادت الحاجة للطاقة التفاعلية الديناميكية لدعم الجهد الكهربائي. إن التيار التفاعلي الناتج بواسطة STATCOM ليس له علاقة بالجهد الكهربائي للنظام، وبالتالي فإن جهاز تعويض VAR الديناميكي يمكن ان يعتبر مصدر تيار كهربائي ثابت قابل للتحكم. مع ذلك، كلما إنخفض الجهد الكهربائي للنظام، كلما إنخفضت قدرة التي ينبغي على SVC نوع TCR/MCR إخراجها كتيار تفاعلي.

رسم تخطيطي لنظرية التحكم STATCOM

أ. إن STATCOM موصلة بالتوازي بالشبكة الكهربائية من خلال مفاعلات لتحقيق وحث تعويض الطاقة. إنها تحقق تعويض طاقة تفاعلية وإخماد التوافقيات بواسطة ضبط مدى ومرحلة الجهد الكهربائي AC أو التنظيم المباشر لتيار AC في الدائرة الكهربائية للوصلة H لإمتصاص أو توليد تيار تفاعلي.

ب. إن جهاز التعويض الزامني الثابت يحقق تبديل طاقة مع الشبكة الكهربائية بواسطة مدى التنظيم ومرحلة الجهد الكهربائي الناتج عن عاكس مصدر الجهد الكهربائي من نوع السلسلة.

ج. الرسم التخطيطي لطوبولوجيا STATCOM موضة في الاسفل، عاكس المرحلة مركب من عقد تسلسلية.

الشكل الموضح في الأعلى يوضح أن عاكس التعاقب للمستوى M والتكوين Y مستخدم في نظام المعوضات المتزامنة الاستاتيكىة. كما يتضح ان كل وحدة عاكس بوصلة H للعاكس المتعاقب تستخدم مصدر تيار DC منفصل، وبالتالي تكون سعة تيار DC المطلوبة أكبر قليلاً من ASVC . مع ذلك، بكثير المكثفات الكهربائية DC أصغر كثيرًا وأعلى كفاءةً من محولات التيار الكهربائي الضخمة للـ ASVC.

د. العاكس IGBT يعتمد تعديل تحويل مرحلة لناقل مثلي.