SVG ve SVC Reaktif Güç Kompanzasyon Cihazlarının Karşılaştırmalı Analizi

1. Farklı Çalışma Prensipleri

1.1 SVC, dinamik bir reaktif güç kaynağı olarak düşünülebilir. Şebeke bağlantı gereksinimlerine bağlı olarak, şebekeye kapasitif reaktif güç sağlayabilir veya fazla endüktif reaktif gücü emebilir. Genellikle filtre bankaları olarak şebekeye bağlanan kondansatör bankaları reaktif güç sağlayabilir. Şebeke çok fazla reaktif güç gerektirmediğinde, bu fazla kapasitif reaktif güç paralel bir reaktör tarafından emilir. Reaktör akımı, bir tristör valf grubu tarafından kontrol edilir. Tristör tetikleme faz açısı ayarlanarak, reaktörden geçen akımın etkin değeri değiştirilebilir, böylece SVC’nin şebeke bağlantı noktasındaki reaktif gücün, o noktadaki voltajı belirtilen bir aralıkta stabilize edebilmesi ve şebeke için reaktif güç kompanzasyonu işlevini yerine getirmesi sağlanır.

1.2 SVG, çekirdek olarak yüksek güçlü bir voltaj kaynaklı invertör kullanır. İnvertörün çıkış voltajının genliği ve fazı ayarlanarak veya AC tarafı akımının genliği ve fazı doğrudan kontrol edilerek, gerekli reaktif gücü hızlı bir şekilde emebilir veya üretebilir, böylece reaktif gücün hızlı dinamik ayarlanması amacına ulaşılır.

2. Hızlı Tepki Süresi:

Tipik bir SVC’nin tepki süresi 20-40ms’dir; SVG’nin tepki süresi ise 5ms’yi geçmez. Bu, voltaj dalgalanmalarını ve titremeyi daha iyi bastırmayı sağlar. Aynı kompanzasyon kapasitesinde, SVG, voltaj dalgalanmaları ve titreme için en iyi kompanzasyon etkisini sunar.

3. Mükemmel Düşük Voltaj Özellikleri:

SVG, bir akım kaynağı özelliklerine sahiptir ve çıkış kapasitesi, bara voltajından minimum düzeyde etkilenir. Bu avantaj, SVG’yi voltaj kontrolünde oldukça etkili kılar. Sistem voltajı ne kadar düşükse, dinamik reaktif güç regülasyonu ihtiyacı o kadar fazladır. SVG’nin mükemmel düşük voltaj özellikleri, çıkış reaktif akımının sistem voltajından bağımsız olduğu anlamına gelir ve bu da onu kontrol edilebilir ve sabit bir akım kaynağı olarak düşünülmesini sağlar. Sistem voltajı düştüğünde bile, nominal reaktif akımı çıkış verebilir ve güçlü bir aşırı yük kapasitesine sahiptir.

Buna karşılık, SVC empedans tipi bir karakteristiğe sahiptir ve çıkış kapasitesi bara voltajından büyük ölçüde etkilenir. Sistem voltajı ne kadar düşükse, reaktif akım çıkış kapasitesi de orantılı olarak o kadar düşer ve aşırı yük kapasitesinden yoksundur. Bu nedenle, SVG’nin reaktif güç kompanzasyon yeteneği sistem voltajından bağımsızken, SVC’nin reaktif güç kompanzasyon yeteneği sistem voltajındaki düşüşle doğrusal olarak azalır.

4. Artırılmış İşletme Güvenliği:

SVC’ler (Kendinden Kontrollü Reaktörler), reaktif güç kompanzasyonu için tristör kontrollü reaktörlere ve birden fazla kondansatöre dayanır, bu da onları rezonans amplifikasyonuna karşı oldukça duyarlı hale getirerek güvenlik kazalarına yol açar. Büyük sistem voltaj dalgalanmaları, kompanzasyon etkinliğini önemli ölçüde etkiler ve yüksek işletme kayıplarına neden olur. SVG (Statik Var Jeneratörü) kondansatörleri ise filtre bankaları gerektirmez ve rezonans amplifikasyonu göstermez. IGBT’ler (Endüktif Bağlaşımlı Bit Transistörler) kullanan aktif bir kompanzasyon cihazı olarak SVG, rezonansı önler ve işletme güvenliğini önemli ölçüde artırır.

5. Harmonik Karakteristikleri:

SVC’ler, reaktörün eşdeğer temel empedansını kontrol etmek için tristörler kullanır, bu da onları sistem harmoniklerine karşı oldukça duyarlı hale getirir ve kendi harmoniklerini üretir. Bu doğal harmonikleri gidermek için filtre bankaları gerektirir. SVG’ler, üç seviyeli tek fazlı köprü teknolojisini kullanır ve faz başına 5 seviyeli bir voltaj dalga formu çıkışı verir. Taşıyıcı faz kaydırmalı darbe modülasyonu kullanarak, sistem harmoniklerinden daha az etkilenir ve onları bastırabilir.

SVC’lere kıyasla, SVG’ler, çoğullama, çok seviyeli veya darbe genişlik modülasyonu teknikleri aracılığıyla, kompanzasyon akımındaki harmonik içeriğini önemli ölçüde azaltır.

6. Küçük Alan Gereksinimi

Aynı kompanzasyon kapasitesi için, bir SVG’nin kapladığı alan, bir SVC’ye kıyasla 1/2 ila 2/3 oranında azalır. Çünkü SVG, SVC’den daha az reaktör ve kondansatör kullanır, bu da cihazın genel boyutunu ve kapladığı alanı önemli ölçüde azaltır; SVC’deki reaktörler sadece kendileri nispeten büyük olmakla kalmaz, aynı zamanda aralarındaki kurulum mesafesi düşünüldüğünde genel ayak izi de daha büyüktür.

Özetle, SVG reaktif güç kompanzasyon cihazları, hızlı tepki süresi, düşük harmonik içeriği ve güçlü reaktif güç regülasyon yeteneği gibi avantajlara sahiptir; bu da elektrik şebekesinin güç kalitesini büyük ölçüde iyileştirebilir ve reaktif güç kompanzasyon teknolojisinin gelişim yönü haline gelmiştir.