Résistances contrôlées par thyristor RXPE (TCBR)
TCBR, abréviation de « Résistances contrôlées par thyristor » ou « Résistances de rupture contrôlées par thyristor », est un type de solution électronique de puissance permettant de régler/adoucir la consommation de PUISSANCE ACTIVE (MW) afin d'éviter les déclenchements de générateurs de puissance, souvent utilisés dans les « réseaux électriques isolés ».
En raison de l'absence de production d'électricité, les réseaux électriques isolés sont généralement faibles. Dans ce cas, si des charges ayant un impact important sur la puissance active peuvent provoquer des variations significatives de la fréquence du réseau, ce qui peut entraîner des déclenchements du générateur. L'expérience a également montré que l'exploitation d'un tel « réseau électrique isolé » avec des « charges d'impact » comporte plusieurs risques potentiels, par exemple,
- Si la charge est soudainement perdue, qu'arrivera-t-il aux générateurs de puissance?
- Que surviendra-t-il si la puissance de la charge fluctue pendant son fonctionnement?
- La stabilité de la tension et de la fréquence du réseau électrique sera-t-elle maintenue?
Avec toutes ces questions, RXPE a mis au point une solution « Résistances de rupture contrôlées par thyristor (TCBR) » avec nos SVC qui peuvent parfaitement résoudre les problèmes existant dans les réseaux insulaires.
RXPE est capable de fournir des services professionnels de consultation technique et de fournir au client une solution globale pour résoudre tous ces problèmes.
Principes de fonctionnement du TCBR
Le TCBR est un groupe de résistances dont la puissance active peut être contrôlée et ajustée librement et en douceur selon les besoins. Il est composé d'une bloc de résistances (avec une puissance nominale de MW) et d'une bobine de limitation de courant, ainsi que d'une valve à thyristor pour contrôler le courant du TCBR, comme décrit dans la Fig-1. Un système de contrôle et de protection contrôle le TCBR pour qu'il fonctionne à la puissance prévue (0 ~ MW nominal).
Fig- 1 Circuit de principe du TCBR
La connexion de la charge et du TCBR est décrite dans la Fig-2. La consommation totale d'énergie = puissance de la charge (four électrique à arc) + puissance du TCBR.La figure suivante montre la puissance de la charge et du TCBR, nous pouvons voir que lorsque P_Load est élevé, P_TCBR est faible, lorsque P_Load diminue soudainement, P_TCBR augmente immédiatement, ce qui rend P_Total stable au début, si la puissance de la charge reste nulle pendant une longue période, la puissance du TCBR diminue lentement jusqu'à environ 0. La vitesse de diminution de la puissance du TCBR dépend des paramètres du générateur.
Equipement principal du TCBR
1) Résistances du TCBR
Les bancs de résistances sont constitués d'un groupe de résistances HT d'une certaine puissance. Ces résistances fonctionnent sous le contrôle de valves thyristor TCBR. Les résistances chauffent lorsqu'elles fonctionnent et cette chaleur est dissipée par un système de refroidissement naturel ou par un système de refroidissement forcé.
Fig- 3 Résistances TCBR typiques (gauche: refroidissement par air naturel / droite : refroidissement par air forcé)
2) Valve Thyristor TCBR
Les valves Thyristor sont composées d'un certain nombre de paires de thyristors connectés en série. Avec différentes impulsions de déclenchement qui alimentent chaque unité de thyristor, la valve est capable de contrôler les courants à différents niveaux dans la branche TCR. Ainsi, la branche TCR est capable d'ajuster dynamiquement sa sortie Mvar rapidement et librement.
La vanne Thyristor est conçue pour être installée à l'intérieur avec un espace de sécurité soigneusement défini.
Fig-4 Photo typique des vannes Thyristor TCBR
3) Système de contrôle et de protection TCBR
Les impacts de la puissance active du système électrique sont détectés et surveillés en permanence par notre système de contrôle et de protection RXPE-11A. Le système de contrôle calcule et compense ces impacts de puissance active en contrôlant les courants des valves à thyristor. Il fonctionne très rapidement, avec un temps de réponse de 10 ms.
Fig-5 Système de contrôle et de protection RXPE-11A
Performance de la compensation TCBR
Afin de vérifier la performance du TCBR, nous avons construit un modèle TCBR+CHARGE et simulé dans PSCAD.
En supposant que la charge chute soudainement de 72MW, les simulations PSCAD montrent ce qui suit.
Voir Fig-6, Fig-7 et Fig-8 pour plus de détails.
En l'absence de TCBR sur le réseau isolé, la fréquence du générateur (en valeurs p.u.) en fonction du temps est représentée comme suit. L'axe horizontal représente le temps, avec 5 secondes par division. L'axe vertical est la fréquence de rotation du générateur. Dans les simulations suivantes, les générateurs sont tous équipés de fonctions de contrôle de survitesse (OPC).
Fig-6 Fréquence du générateur à 72MW de rejet de charge et Sans compensation TCBR (Temps: 5sec/div)
Résultat: La fréquence du générateur a soudainement augmenté à 51,6Hz (ce qui a dépassé les limites de fréquence du réseau électrique)
Fig-7 Courbes de fréquence du générateur (Temps: 5sec/div) pour une réjection de charge de 72MW et une compensation TCBR de 40MW sous contrôle automatique
Résultat: La fréquence du générateur a été limitée à 50,75Hz (compensée dans la plage de fréquence autorisée)
Fig-8 Courbes de fréquence du générateur (Temps: 5sec/div) pour une réjection de charge de 72MW et une compensation TCBR de 70MW en contrôle automatique
Résultat: La fréquence du générateur a été limitée à 50,1 Hz (plus la puissance de compensation est élevée, meilleure est la performance en fréquence)
RXPE est capable de fournir une solution globale de compensation de puissance réactive (Mvar) + de puissance active (MW) pour ces réseaux électriques isolés. Notre compensation SVC + TCBR est une solution parfaite pour résoudre ces problèmes de tension et de fréquence, aidant le client à maintenir une production stable et de qualité.
Veuillez nous contacter pour plus d'informations à l'adresse overseas@rxpe.com ou par le biais de notre service d'assistance en ligne 24h/24h au numéro +86-1834 12 12 126.Liaoning Rongxin Xingye Power Technology Co., Ltd.