Ohjattu shunttireaktori on laite pääsähköverkkojen loistehon kompensointiin. Ohjatulla shunttireaktorilla tarkoitetaan poikittaisloistehokompensointilaitteita [1] , jotka kytketään rinnan sähköjärjestelmän kanssa vaihtovirtalinjojen ( TL) loisparametrien ja järjestelmän kulutetun loistehon muuttamiseksi.
Yksi tärkeimmistä teknisistä ongelmista nykyaikaisten sähköjärjestelmien kehittämisessä on pääsähköverkkojen läpi kulkevien energiavirtojen tehokkaan pakotetun ohjauksen ongelma. Tällä hetkellä nykyaikaisten piirien ja tehoelektroniikan elementtien pohjalta on kehitetty useita tehokkaita FACTS (Flexible AC Transmission System) -laitteita https://en.wikipedia.org/wiki/Flexible_AC_transmission_system , jotka on suunniteltu toteuttamaan tällainen ohjaus. Yksi FASTS-laitteista on ohjattuja shunttireaktoreita (CSR), jotka suorittavat monenlaisia tehtäviä voimajärjestelmissä. Toisin kuin perinteinen shunttireaktori (SR), joka on verkon passiivinen elementti ja joka on suunniteltu kompensoimaan ylimääräistä lataustehoa erittäin korkeajännitteisissä voimalinjoissa (EPL) [2] , CSR on aktiivinen elementti, jonka avulla voit myös ohjata sähköjärjestelmän tiloja. On kuitenkin huomattava, että kemikaaliturvallisuusraportit ovat rakenteeltaan paljon monimutkaisempia kuin kemikaaliturvallisuusraportit ja vaativat näin ollen korkeita asennus- ja käyttökustannuksia. Siksi niiden soveltaminen edellyttää toteutettavuustutkimusta kussakin tapauksessa.
Lukuisat yritykset tarjota SR-vaihtoa ilman vakavia seurauksia monissa maissa päättyivät epäonnistumiseen. Tosiasia on, että pääsähköverkkojen tilan käyttöönoton myötä shunttireaktorit on kytkettävä päälle ja pois vähintään kerran viikossa ja useimmissa tapauksissa useammin - jopa päivittäin. Tyypillinen tapaus tällaiselle kytkennälle on esimerkiksi päivittäinen tehonmuutos, jossa SR:n kytkentätaajuus johtaa kytkentälaitteiston resurssien kulumiseen. Jokaisella tällaisella toimenpiteellä kytkinten käyttöikä laukeaa ja reaktori altistuu kytkentäylijännitteille, minkä seurauksena reaktorin eristys kuluu nopeasti. Lisäksi shunttireaktorien sulkeminen on vaarallista koko sähköverkolle, koska johdon äkillisen katkeamisen yhteydessä ylijännitteiden pakotettu komponentti ilman shunttireaktoreita osoittautuu paljon suuremmiksi kuin suurin sallittu arvo. Kaikki nämä näkökohdat huomioon ottaen lähes kaikki maat ovat luopuneet shunttireaktorien kytkemisestä, mikä määrittää tarpeen analysoida sähkön siirtotapa johtojen kautta ohjattujen shunttireaktorien läsnä ollessa. Siksi CSR:n käyttökelpoisuus suurjännitesiirtolinjoissa on kohtuullinen ja lupaava toimenpide pääsähköverkkojen tehokkuuden parantamiseksi.
Systeemilähestymistavan periaatteiden perusteella sähkövoimajärjestelmä voidaan esittää joukkona eri käyttötarkoituksia ja nimellisjännitteisiä verkkoja, jotka muodostavat tietyt hierarkkiset tasot energiavirroille. Energiavirtojen jakautuminen verkkojen välillä liittyy vähimmän toiminnan perusperiaatteen ilmenemiseen, joka sähkötekniikassa toteutuu Kirchhoffin lakien kautta. Siksi, kun energiavirrat jakautuvat luonnollisesti verkkojen välillä, sen häviöt ovat pienimmät. Mutta kun käytetään sinimuotoista vaihtovirtaa, tämä johtopäätös pätee täydelle teholle. Samaan aikaan taloudellinen tila minimaalisilla aktiivisilla tehohäviöillä, josta olemme kiinnostuneita arvioitaessa energiansiirron tehokkuutta, asetetaan vain aktiivisten vastusten ehdolliseen piiriin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että luonnollinen järjestelmä on häviöllisesti merkittävästi (1,4-1,5 kertaa) huonompi kuin taloudellinen, ja samalla matalajännitteiset verkot ovat ylikuormitettuja niille riittämättömillä energiansiirtovirroilla, mikä vähentää läpimenoa. koko sähköjärjestelmästä. Yksi sähköhäviöiden vähentämisen varmistavista toimenpiteistä on EHV-voimalinjojen käyttötapojen optimointi jännitteen ja loistehon suhteen. Tällaisessa EHV-ongelman muotoilussa siirtolinjoja tarkastellaan erillään kolmelle yleisimmälle toimintatavalle: tehonsiirron minimi-, maksimi- ja toimintatila. Analyyttiset lausekkeet voimalinjojen aktiivisten tehohäviöiden määrittämiseksi sisältävät tyhjäkäynti- ja oikosulkuhäviöiden komponentteja. Jälkimmäiset ovat vastaavasti suoraan ja käänteisesti verrannollisia lopullisten sähköasemien väylien jännitteen neliöön, mikä mahdollistaa optimaalisen jännitetason valitsemisen. Tämä antaa näiden tappioiden osien vähimmäissumman. Ohjatuilla shunttireaktoreilla varustettujen EHV-voimansiirtolinjojen toimintatilojen analyysi osoitti, että CSR-sovelluksen tapauksessa latausteho kompensoidaan ja tehovirtaa säädetään.