การทนต่อแรงดันไฟฟ้าต่ำ
ในวิศวกรรมไฟฟ้ากำลัง การทนต่อความผิดพลาด ( FRT ) บางครั้งเรียกว่าการทนต่อแรงดันต่ำ ( UVRT ) หรือการทนต่อแรงดันต่ำ ( LVRT ) [ 1 ]คือความสามารถของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในการคงการเชื่อมต่อในช่วงเวลาสั้นๆ ของแรงดันเครือข่ายไฟฟ้า ที่ต่ำกว่า (เทียบกับแรงดันตก ) ซึ่งจำเป็นในระดับการกระจาย ( สวนกังหันลมระบบPV การผลิต ไฟฟ้า ร่วมแบบกระจายฯลฯ) เพื่อป้องกันไม่ให้ไฟฟ้าลัดวงจรที่ระดับแรงดันสูงหรือแรงดันสูงมากทำให้เกิดการสูญเสียการผลิตในวงกว้าง
แนวคิดทั่วไป
การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายแบบใช้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่มอเตอร์หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงาน ซึ่งแตกต่างจากการออกแบบที่ใช้แม่เหล็กถาวรในการสร้างสนามแม่เหล็กแทน อุปกรณ์ดังกล่าวอาจมีแรงดันไฟฟ้าใช้งานขั้นต่ำ ซึ่งหากต่ำกว่านั้นอุปกรณ์จะไม่ทำงานอย่างถูกต้อง หรือทำงานได้ประสิทธิภาพลดลงอย่างมาก บางชนิดจะตัดการเชื่อมต่อจากวงจรเมื่อเกิดสภาวะดังกล่าว ผลกระทบจะเด่นชัดมากขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบป้อนกระแสสองทาง (DFIG) [ 2 ]ซึ่งมีขดลวดแม่เหล็กที่จ่ายไฟสองชุด มากกว่าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบกรงกระรอกซึ่งมีเพียงชุดเดียวเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสอาจลื่นไถลและไม่เสถียร หากแรงดันไฟฟ้าของขดลวดสเตเตอร์ลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด[ 3 ]
ความเสี่ยงของการเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่
ในระบบส่งไฟฟ้าที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกระจายหลายเครื่อง ซึ่งอาจถูกตัดการเชื่อมต่อเมื่อแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าเกณฑ์ อาจเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่นๆ หยุดทำงานไปด้วยได้ เหตุการณ์นี้อาจเกิดขึ้นได้ในกรณีที่แรงดันไฟฟ้าตกจนทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องใดเครื่องหนึ่งตัดการเชื่อมต่อจากระบบ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกมักเกิดจากการผลิตไฟฟ้าไม่เพียงพอต่อความต้องการในระบบจำหน่าย การตัดการผลิตไฟฟ้าอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงไปอีก ซึ่งอาจทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงมากพอที่จะทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องอื่นหยุดทำงาน ทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลงไปอีก และอาจทำให้เกิดความล้มเหลวแบบต่อเนื่องได้
ระบบขับเคลื่อนแบบทะลุผ่าน
กังหันลมขนาดใหญ่สมัยใหม่ ซึ่งโดยทั่วไปมีขนาด 1 เมกะวัตต์ขึ้นไป มักจะต้องมีระบบที่ช่วยให้สามารถทำงานได้แม้ในช่วงเหตุการณ์ดังกล่าว และด้วยเหตุนี้จึงสามารถ "รับมือ" กับการลดลงของแรงดันไฟฟ้าได้ ข้อกำหนดที่คล้ายกันนี้กำลังกลายเป็นเรื่องปกติใน โรงไฟฟ้า พลังงานแสงอาทิตย์ ขนาดใหญ่ ซึ่งอาจทำให้เกิดความไม่เสถียรในกรณีที่มีการตัดการเชื่อมต่อหน่วยผลิตไฟฟ้าเป็นวงกว้าง ขึ้นอยู่กับการใช้งาน อุปกรณ์อาจต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ในช่วงระหว่างและหลังการลดลงของแรงดันไฟฟ้า: [ 4 ]
- ตัดการเชื่อมต่อและคงสถานะตัดการเชื่อมต่อไว้จนกว่าจะได้รับคำสั่งให้เชื่อมต่อใหม่ด้วยตนเอง
- ตัดการเชื่อมต่อจากระบบไฟฟ้าชั่วคราว แต่จะเชื่อมต่อกลับและดำเนินการต่อหลังจากไฟดับ
- ยังคงใช้งานได้และไม่ตัดการเชื่อมต่อจากโครงข่าย[ 5 ]
- เชื่อมต่อและสนับสนุนโครงข่ายด้วยกำลังปฏิกิริยา (กำหนดเป็นกระแสปฏิกิริยาของลำดับบวกของพื้นฐาน) [ 6 ]
มาตรฐาน
มีมาตรฐานหลากหลายและโดยทั่วไปจะแตกต่างกันไปตามเขตอำนาจศาล ตัวอย่างของรหัสกริดดังกล่าว ได้แก่ รหัสกริด BDEW ของเยอรมนี[ 7 ]และส่วนเสริม 2, [ 8 ] 3, [ 9 ]และ 4 [ 10 ]รวมถึงรหัสกริดแห่งชาติในสหราชอาณาจักร[ 11 ]
การทดสอบ
สำหรับกังหันลม การทดสอบ FRT อธิบายไว้ในมาตรฐาน IEC 61400-21 (ฉบับที่ 2 สิงหาคม 2551) ขั้นตอนการทดสอบโดยละเอียดเพิ่มเติมระบุไว้ในแนวทางของเยอรมัน FGW TR3 (Rev. 22) การทดสอบอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าพิกัดน้อยกว่า 16 แอมป์ อธิบายไว้ในมาตรฐาน EMC IEC 61000-4-11 [ 12 ]และสำหรับอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าสูงกว่าใน IEC 61000-4-34 [ 13 ]