في أنظمة الطاقة ، كانت التقلبات في الطاقة التفاعلية دائمًا أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على استقرار الشبكة وكفاءة الطاقة. غالبًا ما يكون لأجهزة التعويض التقليدية سرعيات استجابة بطيئة ودقة ضبط محدودة ، في حين أن ظهور أجهزة تعويض الطاقة التفاعلية الديناميكية ذات الجهد العالي التي يتم التحكم فيها مغناطيسيًا قد جلب حلولًا جديدة لهذا المجال. يكمن جوهر هذا الجهاز في الاستفادة من خصائص الاستجابة السريعة للمفاعلات التي يتم التحكم فيها مغناطيسيًا ، بالإضافة إلى خوارزميات التحكم المتقدمة ، لتحقيق تعويض ديناميكي ودقيق للطاقة التفاعلية في شبكة الطاقة.
المكون الأساسي لجهاز تعويض الطاقة التفاعلي الديناميكي عالي الجهد الذي يتم التحكم فيه مغناطيسيًا هو المفاعل الذي يتم التحكم فيه مغناطيسيًا (MCR). على عكس المفاعلات الثابتة التقليدية ، يغير MCR النفاذية المغناطيسية لقلب الحديد عن طريق ضبط حجم تيار الإثارة بالتيار المستمر ، وبالتالي تحقيق تعديل مستمر وسلس لقيمة المفاعل. لا تتطلب هذه العملية اتصالات ميكانيكية ، وتجنب مشاكل التآكل القوسي والميكانيكي التي تكون عرضة للحدوث في أجهزة تعويض التبديل التقليدية ، وتحسين موثوقية الجهاز وعمر الخدمة بشكل كبير.
في شبكات الطاقة عالية الجهد ، قد تسبب التقلبات السريعة في الطاقة التفاعلية مشاكل مثل وميض الجهد والتلوث المتناسق. عادة ما يكون وقت استجابة أجهزة التعويض التي يتم التحكم فيها مغناطيسيًا في مستوى ميلي ثانية واحدة ، والذي يمكنه تتبع التغييرات في الطلب على الطاقة التفاعلية للشبكة في الوقت الفعلي. على سبيل المثال ، عندما يبدأ الحمل الصناعي الكبير أو يتوقف فجأة ، يمكن للجهاز ضبط إنتاجه بسرعة للحفاظ على استقرار جهد الحافلة. نظرًا للتصميم المعياري ، يمكن للجهاز توسيع قدرته بمرونة وفقًا للاحتياجات الفعلية وهو مناسب لبيئات شبكة الطاقة ذات المقاييس المختلفة.
استراتيجية التحكم هي تسليط الضوء الفني آخر لجهاز التعويض المتحكم فيه مغناطيسيًا. عادة ما تعتمد الأجهزة الحديثة خوارزميات تعتمد على نظرية الطاقة التفاعلية الفورية ، وتحقق حسابات سريعة من خلال معالجات الإشارات الرقمية عالية السرعة (DSP) أو مصفوفات البوابات القابلة للبرمجة في المجال (FPGA). يجمع نظام التحكم الجهد الشبكي في الوقت الفعلي والإشارات الحالية ، ويحلل التغيرات الفورية في الطاقة التفاعلية ، ويولد أوامر التحكم المقابلة لضمان دقة التعويض والأداء الديناميكي.
من حيث التطبيقات العملية ، أظهرت أجهزة تعويض الطاقة التفاعلية الديناميكية ذات الجهد العالي التي يتم التحكم فيها مغناطيسيًا مزايا كبيرة في مجالات مثل المعادن ، والصناعة الكيميائية ، وتكامل شبكة الطاقة الجديدة. على سبيل المثال ، في نظام تزويد الطاقة بالفرن القوسي ، فإن التقلبات الشديدة للحمل ستؤدي إلى تقلبات الجهد والوميض ، ويمكن لجهاز التعويض الذي يتم التحكم فيه مغناطيسيًا أن يقمع هذه المشاكل بشكل فعال ويحسن جودة الطاقة. في مزارع الرياح أو محطات الطاقة الكهروضوئية ، يمكن لهذه التقنية تسهيل خرج الطاقة التفاعلي ، وتقليل التأثير على شبكة الطاقة ، وتحسين استقرار تكامل الشبكة.
بالطبع ، أي تكنولوجيا لها حدودها. التكلفة الاستثمارية الأولية لأجهزة التعويض التي يتم التحكم فيها مغناطيسيًا مرتفعة نسبيًا ، وهناك متطلبات صارمة بشأن موثوقية نظام التحكم. في ظل ظروف العمل القاسية (مثل البيئات ذات المحتوى التوافقي العالي للغاية) ، قد تحتاج إلى استخدامها مع المرشحات. ومع ذلك ، مع تقدم تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة وعلوم المواد ، يتم التغلب على هذه التحديات تدريجيا.
1. يحقق جهاز تعويض الطاقة التفاعلي الديناميكي عالي الجهد الذي يتم التحكم فيه مغناطيسيًا ضبطًا سريعًا ومستمرًا لقيمة التفاعل من خلال المفاعل الذي يتم التحكم فيه مغناطيسيًا ، مع سرعة استجابة سريعة وموثوقية عالية.
2. تضمن خوارزميات التحكم المتقدمة والمعالجات عالية السرعة أن الجهاز يمكنه تتبع الطلب على الطاقة التفاعلية لشبكة الطاقة بدقة ، مما يجعله مناسبًا للسيناريوهات ذات التقلبات الكبيرة في الأحمال الصناعية.
3. تتمتع هذه التقنية بآفاق تطبيق واسعة في تحسين استقرار الشبكة وجودة الطاقة ، ولكن من الضروري تحسين التصميم والتكوين وفقًا لظروف العمل المحددة.
