የSVG እና SVC ምላሽ ሃይል ማካካሻ መሳሪያዎች ንጽጽራዊ ትንተና

1. የተለያዩ የስራ መርሆች

1.1 SVC እንደ ተለዋዋጭ ምላሽ ሃይል ምንጭ ሊቆጠር ይችላል። እንደ ፍርግርግ ግንኙነት መስፈርቶች፣ ለፍርግርግ አቅም ያለው ምላሽ ሃይል (capacitive reactive power) ማቅረብ ወይም ከፍተኛ የሆነ ኢንዳክቲቭ ምላሽ ሃይል (inductive reactive power) መሳብ ይችላል። የካፓሲተር ባንኮች፣ በተለምዶ እንደ ማጣሪያ ባንኮች ከፍርግርግ ጋር የሚገናኙት፣ ምላሽ ሃይል ማቅረብ ይችላሉ። ፍርግርግ ብዙ ምላሽ ሃይል በማይፈልግበት ጊዜ፣ ይህ ከፍተኛ የአቅም ምላሽ ሃይል በትይዩ ሬአክተር (parallel reactor) ይጠመዳል። የሬአክተሩ ጅረት በታይሪስተር ቫልቭ ቡድን (thyristor valve group) ቁጥጥር ይደረግበታል። የታይሪስተሩን ቀስቅሴ ደረጃ አንግል (trigger phase angle) በማስተካከል፣ በሬአክተሩ ውስጥ የሚፈሰውን የጅረት ውጤታማ ዋጋ መቀየር ይቻላል፣ በዚህም በSVC ፍርግርግ ማገናኛ ነጥብ ላይ ያለው ምላሽ ሃይል በተወሰነ ክልል ውስጥ የሆነውን የቮልቴጅ መጠን ማረጋጋት እንዲችል ያደርጋል፣ ይህም ለፍርግርግ የምላሽ ሃይል ማካካሻ ተግባርን ያሳካል።

1.2 SVG ከፍተኛ ሃይል ያለው የቮልቴጅ ምንጭ ኢንቮርተር (voltage-source inverter) እንደ ዋና አካሉ ይጠቀማል። የኢንቮርተሩን የውጤት ቮልቴጅ ስፋት እና ደረጃ (amplitude and phase) በማስተካከል፣ ወይም በቀጥታ የAC ወገን ጅረትን ስፋት እና ደረጃ በመቆጣጠር፣ የሚፈለገውን ምላሽ ሃይል በፍጥነት መሳብ ወይም ማመንጨት ይችላል፣ ይህም የምላሽ ሃይልን ፈጣን ተለዋዋጭ ማስተካከል ዓላማን ያሳካል።

2. ፈጣን ምላሽ ፍጥነት፦

የተለመደው SVC ምላሽ ፍጥነት 20-40ms ነው፤ የSVG ምላሽ ፍጥነት ደግሞ ከ5ms አይበልጥም። ይህ የቮልቴጅ መለዋወጥ እና ብልጭታ (flicker) በተሻለ ሁኔታ ለመግታት ያስችላል። በተመሳሳይ የማካካሻ አቅም ስር፣ SVG ለቮልቴጅ መለዋወጥ እና ብልጭታ ምርጡን የማካካሻ ውጤት ይሰጣል።

3. እጅግ የላቀ ዝቅተኛ-ቮልቴጅ ባህሪያት፦

SVG የአሁን ምንጭ (current source) ባህሪ አለው፣ እና የውጤት አቅሙ በባስ ቮልቴጅ (bus voltage) በትንሹ ብቻ ይነካል። ይህ ጥቅም SVG ለቮልቴጅ ቁጥጥር ከፍተኛ ውጤታማ ያደርገዋል። የስርአቱ ቮልቴጅ ዝቅ ባለ ቁጥር፣ ተለዋዋጭ የምላሽ ሃይል ቁጥጥር ፍላጎት ከፍ ይላል። የSVG እጅግ የላቀ ዝቅተኛ-ቮልቴጅ ባህሪያት ማለት የውጤቱ ምላሽ ጅረት (reactive current) ከስርአት ቮልቴጅ ነፃ ነው፣ ይህም እንደ ቁጥጥር የሚደረግለት እና ቋሚ የአሁን ምንጭ ተደርጎ ሊወሰድ ያስችለዋል። የስርአቱ ቮልቴጅ በሚቀንስበት ጊዜም እንኳ፣ አሁንም የተመደበውን ምላሽ ጅረት ማውጣት ይችላል፣ ጠንካራ የሆነ የከፍተኛ ጭነት አቅም (overload capacity) አለው።

በተቃራኒው፣ SVC የእንቅፋት-አይነት (impedance-type) ባህሪ አለው፣ እና የውጤት አቅሙ በባስ ቮልቴጅ በእጅጉ ይነካል። የስርአቱ ቮልቴጅ ዝቅ ባለ ቁጥር፣ የምላሽ ጅረት ውጤት አቅም በተመጣጣኝ ሁኔታ ይቀንሳል፣ የከፍተኛ ጭነት አቅም የለውም። ስለዚህ፣ የSVG ምላሽ ሃይል ማካካሻ አቅም ከስርአት ቮልቴጅ ነፃ ነው፣ የSVC ምላሽ ሃይል ማካካሻ አቅም ደግሞ ከስርአት ቮልቴጅ ቅነሳ ጋር በተመጣጣኝ ሁኔታ ይቀንሳል።

4. የተሻሻለ የአሰራር ደህንነት፦

SVCዎች (ራስ-ቁጥጥር ሬአክተሮች) ለምላሽ ሃይል ማካከል በታይሪስተር-ቁጥጥር ሬአክተሮች እና በርካታ ካፓሲተሮች ላይ ይደገፋሉ፣ ይህም ለሪዞናንስ ማጉላት (resonance amplification) በጣም ተጋላጭ ያደርጋቸዋል፣ ይህም ወደ ደህንነት አደጋዎች ይመራል። ትላልቅ የስርአት ቮልቴጅ መለዋወጥ የማካከል ውጤታማነትን በእጅጉ ይነካል እና ከፍተኛ የስራ ኪሳራ ያስከትላል። የSVG (ስታቲክ ቫር ጀነሬተር) ካፓሲተሮች በበኩላቸው፣ የማጣሪያ ባንኮች አያስፈልጋቸውም እና የሪዞናንስ ማጉላት አያሳዩም። IGBTዎችን (ኢንዳክቲቭሊ ካፕልድ ቢት ትራንዚስተሮች) የሚጠቀም ንቁ የማካካሻ መሳሪያ እንደመሆኑ፣ SVG ሪዞናንስን ያስወግዳል እና የአሰራር ደህንነትን በእጅጉ ያሻሽላል።

5. የሃርሞኒክ ባህሪያት፦

SVCዎች የሬአክተሩን ተመጣጣኝ መሰረታዊ እንቅፋት (equivalent fundamental impedance) ለመቆጣጠር ታይሪስተሮችን ይጠቀማሉ፣ ይህም ለስርአት ሃርሞኒኮች በጣም ተጋላጭ እና የራሳቸውን ሃርሞኒኮች የሚያመነጩ ያደርጋቸዋል። እነዚህን ውስጣዊ ሃርሞኒኮች ለማስወገድ የማጣሪያ ባንኮች ያስፈልጋሉ። SVGዎች የሶስት-ደረጃ ነጠላ-ወረዳ ድልድይ ቴክኖሎጂ (three-level single-phase bridge technology) ይጠቀማሉ፣ ይህም በአንድ ወረዳ የ5-ደረጃ ቮልቴጅ ሞገድ ቅርጽ ያወጣሉ። የሸከምና ደረጃ-ሽግግር የልብ ምት ማስተካከያ (carrier phase-shift pulse modulation) በመጠቀም፣ በስርአት ሃርሞኒኮች አነስተኛ ተጽእኖ ይደርስባቸዋል እና እነሱን መግታት ይችላሉ።

ከSVCዎች ጋር ሲነጻጸሩ፣ SVGዎች፣ በማልቲፕሌክሲንግ፣ ባለ-ብዙ ደረጃ፣ ወይም የልብ ምት ስፋት ማስተካከያ (pulse width modulation) ቴክኒኮች አማካኝነት፣ በማካካሻ ጅረት ውስጥ ያለውን የሃርሞኒክ ይዘት በእጅጉ ይቀንሳሉ።

6. አነስተኛ የቦታ ይዞታ

ለተመሳሳይ የማካካሻ አቅም፣ የSVG የቦታ ይዞታ ከSVC ጋር ሲነጻጸር በ1/2 እስከ 2/3 ይቀንሳል። ምክንያቱም SVG ከSVC ያነሱ ሬአክተሮችን እና ካፓሲተሮችን ስለሚጠቀም፣ የመሳሪያው አጠቃላይ መጠን እና የቦታ ይዞታ በእጅጉ ይቀንሳሉ፤ በSVC ውስጥ ያሉት ሬአክተሮች በራሳቸው በአንጻራዊ ሁኔታ ትልቅ ብቻ ሳይሆኑ፣ በመካከላቸው ያለውን የመጫኛ ክፍተት ግምት ውስጥ ሲያስገቡም አጠቃላይ የቦታ ይዞታቸው እንዲጨምር ያደርጋል።

በማጠቃለያ፣ SVG ምላሽ ሃይል ማካካሻ መሳሪያዎች እንደ ፈጣን ምላሽ ፍጥነት፣ ዝቅተኛ የሃርሞኒክ ይዘት፣ እና ጠንካራ የምላሽ ሃይል ቁጥጥር አቅም ያሉ ጥቅሞች አሏቸው፣ ይህም የኤሌክትሪክ ፍርግርግን የሃይል ጥራት በእጅጉ ሊያሻሽል ይችላል፣ እና የምላሽ ሃይል ማካካሻ ቴክኖሎጂ የእድገት አቅጣጫ ሆኗል።