سیستم انتقال جریان متناوب انعطاف‌پذیر

سیستم انتقال جریان متناوب انعطاف‌پذیر الگو:انگلیسی یا FACTS سیستمی متشکل از تجهیزات استاتیک استفاده‌شده برای انتقال انرژی الکتریکی است. هدف آن بهبود کنترل‌پذیری و افزایش توانایی انتقال قدرت شبکه است. این سیستم عموماً ابزاری مبتنی بر ادوات الکترونیک قدرت است.

سیستم انتقال جریان متناوب انعطاف‌پذیر، توسط انجمن مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) به این صورت تعریف شده است: «سیستم بر اساس ادوات الکترونیک قدرت و دیگر تجهیزات استاتیکی که کنترل یک یا چندین پارامتر سیستم انتقال انرژی جریان متناوب را برای بهبود کنترل‌پذیری و افزایش توانایی انتقال قدرت الکتریکی محقق می‌سازد.»

نظریه

در حالت خط بی‌اتلاف، اندازه ولتاژ در سمت دریافت (انتهای خط) برابر سمت ارسال (ابتدای خط) است: الگو:چپ‌چین V_s = V_r=V الگو:پایان چپ‌چین

انتقال منجر به یک $\delta$ ی پس فاز می‌شود که به راکتانس X خط وابسته است.

الگو:چپ‌چین $\begin{array}{cc}\underset{\_}{V_s}& =V\cos (\frac{\delta }{2})+jV\sin (\frac{\delta }{2})\\ \underset{\_}{V_r}& =V\cos (\frac{\delta }{2})-jV\sin (\frac{\delta }{2})\\ \underset{\_}{I}& =\frac{\underset{\_}{V_s}-\underset{\_}{V_r}}{jX}=\frac{2V\sin \frac{\delta }{2}}{X}\end{array}$ الگو:پایان چپ‌چین

از آن جا که این یک شبکه بی تلف است، توان اکتیو P آن برابر هر نقطه دیگر خط است:

الگو:چپ‌چین $P_s=P_r=P=V\cos \left(\frac{\delta }{2}\right)\cdot \frac{2V\sin \frac{\delta }{2}}{X}=\frac{V^2}{X}\sin (\delta )$ الگو:پایان چپ‌چین

توان راکتیو سمت ارسال منفی توان راکتیو سمت دریافت است: الگو:چپ‌چین $Q_s=-Q_r=Q=V\sin \left(\frac{\delta }{2}\right)\cdot \frac{2V\sin \frac{\delta }{2}}{X}=\frac{V^2}{X}(1-\cos \delta )$

از آنجایی که $\delta$ خیلی کوچک است، توان حقیقی عمدتاً به $\delta$ بستگی دارد، حال آن که توان راکتیو عمدتاً به اندازه ولتاژ بستگی دارد.

جبران‌سازی سری

سیستم انتقال ای‌سی انعطاف‌پذیر، برای جبران‌سازی سری امپدانس خط را اصلاح می‌کند: X کم می‌شود تا توان اکتیو قابل انتقال را زیاد کند. به هر حال، توان راکتیو بیشتری باید تأمین شود:

الگو:چپ‌چین $\begin{array}{cc}P& =\frac{V^2}{X-Xc}\sin (\delta )\\ Q& =\frac{V^2}{X-Xc}(1-\cos \delta )\end{array}$ الگو:پایان چپ‌چین

جبران‌سازی موازی

جریان راکتیو به خط تزریق می‌شود تا اندازه ولتاژ را تأمین کند. توان اکتیو قابل انتقال زیاد می‌شود تا توان راکتیو بیشتری تأمین شود.

الگو:چپ‌چین $\begin{array}{cc}P& =\frac{2V^2}{X}\sin \left(\frac{\delta }{2}\right)\\ Q& =\frac{2V^2}{X}[1-\cos \left(\frac{\delta }{2}\right)]\end{array}$ الگو:پایان چپ‌چین

منابع

؛ مراجع عمومی الگو:چپ‌چین الگو:Refbegin

• Narain G. Hingorani, Laszlo Gyugyi Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems, Wiley-IEEE Press, December 1999. الگو:ISBN
• Xiao-Ping Zhang, Christian Rehtanz, Bikash Pal, Flexible AC Transmission Systems: Modelling and Control, Springer, March 2006. الگو:ISBN. http://www.springer.com/3-540-30606-4الگو:پیوند مرده
• A. Edris, R. Adapa, M.H. Baker, L. Bohmann, K. Clark, K. Habashi, L. Gyugyi, J. Lemay, A. Mehraban, A.K. Myers, J. Reeve, F. Sener, D.R. Torgerson, R.R. Wood, Proposed Terms and Definitions for Flexible AC Transmission System (FACTS), IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 12, No. 4, October 1997. doi: 10.1109/61.634216 http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=00634216