Гнучкі системи передачі змінного струму (ГСПЗС, ) — системи, що базуються на силовій електроніці та статичному обладнанні і забезпечують керування одним чи декількома параметрами систем змінного струму. Через довгий розвиток даних систем за кордоном термінологія, що використовується в Україні та СНД, є переважно запозиченою та перекладається виключно для вступів до статей та наукових робіт.

Передумови появи Фактично проблема вирішення збільшення обсягів електричної потужності, що передається зводиться до наступних можливих заходів: збільшення кількості ЛЕП; збільшення рівня напруги; компенсація реактивної складової фізичних параметрів.

Перші два заходи в умовах щільної забудови як правило ускладнені, та іноді неможливі технічно. До активного розвитку силової електроніки компенсація реактивних параметрів здійснювалась за допомогою паралельного або послідовного включення батарей статичних компенсаторів (БСК). Їх головним недоліком є покроковість переключення. З появою достатньо надійних тиристорів стало можливим їх використання для плавного регулювання компенсації. Фактично роботи з даних систем велись паралельно у СРСР та інших країнах. Великий внесок у розробку даних систем у СРСР зробив Перхач В.С.

Фізичні принципи Головною ідеєю застосування даних засобів є компенсація індуктивної складової опору ЛЕП засобами поздовжньої компенсації та перетоків реактивної потужності засобами поперечної компенсації. Головним є швидкодійна система керування, тому, окрім систем з застосуванням тиристорів як силового обладнання, до них належать системи на кшталт MSC та MCR.

Види компенсації

Всі системи ГСПЗС розподіляються на дві основні групи — системи поздовжньої та поперечної компенсації в залежності від параметрів, що компенсуються. Також існують комбіновані пристрої, однак через їх вартість та складність у керуванні вони не набули широкого розповсюдження.

Послідовна компенсація

Статична синхронна послідовна компенсація () — звичайна класична компенсація з тиристорним керуванням. Тиристорно-керована послідовна ємність () — ряд конденсаторних батарей зашунтованих тиристорно-керованим реактором. Тиристорно-керований послідовний реактор () — послідовно приєднаний реактор зашунтований тиристорно-керованим реактором. Послідовна ємність з тиристорним керуванням () — ряд конденсаторних батарей зашунтованих реактором з тиристорним керуванням. Послідовний реактор з тиристорним керуванням () — послідовно приєднаний реактор зашунтований реактором з тиристорним керуванням. Слід зазначити, що фактично TCSC та TSSC діють за однаковими принципами, як і TCSR з TSSR, однак TSSC та TSSR передбачають ступінчате регулювання реактивним опором. Також є варіанти схем, у яких індуктивність реактора близька до нульової.

Паралельна компенсація

() — раніше відомий як STATCON. Аналогічні системи вироблялись у СРСР, та не здобули широкого використання. Окремі установки були розроблені у Національному університеті «Львівська політехніка». Статичний компенсатор реактивної потужності (). Найбільш поширені наступні типи: Тиристорно-керований реактор () — реактор послідовно приєднаний до двонаправленого тиристорного вентиля з фазовим керуванням. Еквівалентний реактивний опір постійно змінюється. Реактор з тиристорним керуванням () — аналогічний до тиристорно-керованого реактора, однак тиристори або замкнені, або розімкнуті. Еквівалентний реактивний опір змінюється ступінчато. Конденсатор з тиристорним керуванням () — конденсатор послідовно приєднаний до двонаправленого тиристорного вентиля. Тиристори або замкнені, або розімкнуті. Еквівалентний реактивний опір змінюється ступінчато. Конденсатор з механічним керуванням () — конденсатор переключається за допомогою вимикача. Головною метою є компенсування усталених значень реактивної потужності. Як правило, в мережах вмикається небагато разів на день. За функціональністю є аналогом БСК. Реактор з механічним керуванням () — аналогічно до попереднього реактор переключається за допомогою вимикача. Використовується тільки в мережах з надвисокою напругою (понад 500 кВ), тому є відносно рідкісним.

Комбіновані пристрої

Об'єднаний регулятор потокорозподілу потужності () — фактично являє собою поєднання STATCOM та SSSC. Тиристорно-керований фазорегулюючий трансформатор () Регулятор потужності між фазами (). Головна проблема застосування даних пристрої є складність розрахунку перехідних процесів у випадку аварійних ситуації, що пов'язана з необхідністю враховувати поведінку тиристорів при зміні параметрів електричної енергії.

Переваги та недоліки Головною перевагою є можливість збільшення пропускної здатності та покращення якості електричної енергії, що постачається без проведення повномасштабних реконструкції ліній.

Головним недоліком є вартість установок, що для TCSC, яка є однією з найпростіших систем за реалізацією, становить не менше половини вартості нової лінії аналогічної довжини.

Посилання

ABB FACTS Siemens Flexible AC Transmission Systems (FACTS) , Siemens, домашня сторінка Energy Sector Аналіз впливу пристроїв FACTS дослідження засобів ГПЗС Автореферат докторської дисертації Павловського В.В. Підвищення пропускної здатності ЛЕП