Синхронные конденсаторы для стабилизации электросетей Синхронный конденсатор Siemens с горизонтальной вращающейся осью. Предоставлено: Siemens Energy

Синхронные конденсаторы наибольшее применение находят в Германии, где нестабильный электроток от морских ветряных электростанций на севере передается в основные центры нагрузки на юге, что приводит к колебаниям напряжения и необходимости усиленного контроля реактивной мощности

Чтобы компенсировать отсутствие синхронной инерции в генерирующей установке, которая сильно зависит от ветровых и солнечных источников энергии, к энергетической системе могут быть добавлены синхронные конденсаторы, иногда называемые вращающимися стабилизаторами. Эти высокоинерционные вращающиеся машины для поддержания бесперебойной работы энергосистемы создают эффективную и надежную синхронную инерцию, стабилизируя отклонения частоты электросети за счет генерации и поглощения реактивной мощности. Стремление к стабильности электросетей приводит к возрождению синхронных конденсаторов во всем мире.

Синхронные конденсаторы похожи на синхронные двигатели, которые работают без нагрузки и механически ни с чем не связаны. Для увеличения инерции они могут быть дополнены маховиком. Они используются для управления частотой и напряжением в нестабильной сети при непредвиденных или аварийных ситуациях, или там, где используется высокая доля энергии, полученная из возобновляемых источников, влияющих на снижение качества электросети. Синхронный конденсатор Siemens («Сименс») включает в себя горизонтальный синхронный генератор, подключенный к высоковольтной сети электропередачи через повышающий трансформатор.

Добавление синхронных конденсаторов способствует поглощению реактивной мощности энергосистемы, повышая устойчивость электросети к короткому замыканию, а также способствуя более быстрому динамическому восстановлению напряжения после серьезных сбоев. Конденсаторы могут компенсировать опережающий или запаздывающий коэффициент путем поглощения или подачи реактивной мощности в линию электропередачи.

На данный момент синхронные конденсаторы наибольшее применение находят в Германии, где нестабильный электроток от морских ветряных электростанций на севере передается в основные центры нагрузки на юге, что приводит к колебаниям напряжения и необходимости усиленного контроля реактивной мощности электросети. Уменьшение инерционности энергосистемы делает повышение устойчивости к короткому замыканию и стабильности частоты электросети очень важной задачей, которая была решена путем установки большого синхронного конденсатора GE («Дженерал электрик») в Берграйнфельде, Бавария.

После отключения электроэнергии по всей Южной Австралии компания Siemens [1], чтобы компенсировать значительную долю негативного воздействия ветрогенераторов на электросеть и снизить ее уязвимость в дальнейшем, установила четыре синхронных конденсатора. GE [2] переоборудовала электрогенератор мощностью 625 МВт, снятый с угольной электростанции, в синхронный конденсатор мощностью более 500 МВ∙Ар (вольт-ампер, реактивных), и такое преобразование элементов электросети имеет рентабельность.

В Великобритании Statkraft («Статкрафт») планирует установить в электросеть два вращающихся стабилизатора GE для обеспечения ее устойчивости при передаче электроэнергии в Шотландии. Они будут потреблять около 1 МВт энергии из электросети и значительно повысят эффективность использования возобновляемых источников энергии. Проект входит в число пяти инновационных контрактов по улучшению стабильности электросети, заключенных оператором национальной электроэнергетической системы в январе 2020 года. GE заявляет, что для машины 65 МВ∙Ар с горизонтальной осью масса ротора составит 200 тонн и 400 т для машины 200 МВ∙Ар с вертикальной осью (по сравнению с более чем 1000 т, используемой в крупной традиционной электростанции).

Небольшой энергосистеме Дании требуется пять машин для смягчения негативного воздействия на электросети примерно 5 ГВт ветровой мощности. Siemens производит синхронные конденсаторы с горизонтальной осью до 1300 МВ∙Ар, ABB до 350 МВ∙Ар и GE до 330 МВ∙Ар. Некоторые новые ветряные турбины связываются и работают синхронно при фиксированных скоростях вращения, определяемыми электросетью, обеспечивая некоторую стабильность ее частоты, хотя и меньшую общую выходную мощность, чем дает на выходе постоянный ток.

 

Ссылки:

1. https://www.siemens-energy.com/global/en/offerings/power-transmission/facts/portfolio/synchronouscondenser.html

2. https://www.ge.com/content/dam/gepower/global/en_US/images/gas/generators/Synchronous_Condensers_Brochure_R9_HR.pdf

 

Источник: World Nuclear Association

Комментарии

Сергей Папафанасопуло

У нас это называется синхронный компенсатор!

Редакция

Обычно синхронный компенсатор работает с перевозбуждением, потребляя из сети опережающий ток, как конденсатор. Поэтому его иногда называют синхронным конденсатором, как в этом случае.

Сергей Папафанасопуло

Да ни чего подобного! Синхронный компенсатор работает в полном диапазоне +/- для целей поддержания напряжения за счет выработки/потребления реактивной мощности.

Сергей Папафанасопуло

В вашем случае он как раз в большей степени выполняет функцию компенсатора «моделируя» ЭДС системы.

Редакция

Синхронные электродвигатели подобной конструкции называются синхронными компенсаторами или синхронными конденсаторами. Об этом написано во многих источниках, в том числе времен СССР. Это одно и тоже.

Сергей Папафанасопуло

Да я разве ж против? Я ж написал только, что у нас их называют КОМПЕНСАТОРАМИ!

Написать комментарий

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности

Другие публикации по теме