Transformator cu frecvență variabilă - Variable-frequency transformer
Un transformator cu frecvență variabilă ( VFT ) este utilizat pentru a transmite electricitate între două domenii de frecvență de curent alternativ ( asincron sau sincron) . VFT este o dezvoltare relativ recentă. Majoritatea legăturilor de rețea asincrone utilizează convertoare de curent continuu de înaltă tensiune , în timp ce legăturile de rețea sincrone sunt conectate prin linii și transformatoare „obișnuite” , dar fără capacitatea de a controla fluxul de putere între sisteme.
Poate fi considerat un sincron de putere foarte mare sau un convertor rotativ care acționează ca un schimbător de frecvență , care este mai eficient decât un motor-generator de același nivel.
Construcție și exploatare
Un transformator cu frecvență variabilă este o mașină electrică alimentată dublu, asemănătoare unui generator hidroelectric cu arbore vertical, cu un rotor trifazat înfășurat , conectat prin inele de alunecare la un circuit de alimentare extern. Statorul este conectat la celălalt. Fără cuplu aplicat, arborele se rotește datorită diferenței de frecvență dintre rețelele conectate la rotor și stator. Un motor cuplu cu curent continuu este montat pe același arbore; schimbarea direcției cuplului aplicat arborelui modifică direcția fluxului de putere.
Transformatorul cu frecvență variabilă se comportă ca un transformator cu schimbare de fază reglabil continuu . Permite controlul fluxului de energie între două rețele. Spre deosebire de soluțiile de electronică de putere, cum ar fi HVDC back-to-back , transformatorul de frecvență variabilă nu necesită filtre armonice și compensare a puterii reactive. Limitările conceptului sunt capacitatea de transport a curentului inelelor de alunecare pentru înfășurarea rotorului.
Proiecte
Cinci mici transformatoare cu frecvență variabilă cu o rată totală de putere de 25 MVA au fost utilizate la stația Neuhof , Bad Sachsa, Germania pentru cuplarea rețelelor electrice din fosta Germania de Est și de Vest între 1985 și 1990.
Stația Langlois din Québec , Canada ( 45 ° 17′13.76 ″ N 74 ° 0′56.07 ″ W / 45.2871556 ° N 74.0155750 ° V ) a instalat un transformator de 100 MW cu frecvență variabilă în 2004 pentru a conecta rețelele asincrone din Québec și nord - estul Statelor Unite . Acesta a fost primul transformator comercial cu frecvență variabilă la scară largă și a fost instalat la stația Hydro-Québec Langlois și este amplasat electric în apropierea a șaisprezece generatoare hidro la Les Cèdres, Quebec și la alte treizeci și șase de generatoare hidro la Beauharnois, Quebec . Experiența de funcționare din aprilie 2004 a demonstrat compatibilitatea inerentă a VFT cu generatoarele din apropiere
AEP Texas a instalat o stație VFT de 100 MW în Laredo , Texas, Statele Unite ( 27 ° 34′13.64 ″ N 99 ° 30′34.98 ″ W / 27,5704556 ° N 99,505016167 ° V ) la începutul anului 2007. Conectează sistemele de alimentare ale ERCOT (în Statele Unite) la CFE (in Mexic). (A se vedea proiectul Laredo VFT .)
VFT-urile mai mici sunt utilizate în turbine eoliene mari terestre , astfel încât viteza de rotație a turbinei să poată varia în timp ce este conectată la o rețea de distribuție a energiei electrice .
Linden VFT
General Electric a instalat o stație VFT de 3 × 100 MW în Linden, New Jersey , în Statele Unite în 2009. Conectează sistemele de alimentare ale PJM și New York Independent System Operator (NYISO). Această instalație este în paralel cu trei transformatoare de schimbare de fază existente pentru a regla fluxul de putere sincron.
Economia comerțului cu energie
VFT-urile oferă fezabilitatea tehnică pentru a curge puterea în ambele direcții între două rețele, permițând schimburi de energie care până acum erau imposibile. Energia într-o rețea cu costuri mai mici poate fi transmisă unei rețele cu costuri mai mari (cerere mai mare), cu tranzacționarea energiei. Capacitatea de alimentare este vândută de furnizori. Drepturile de programare a transmisiei (TSR) sunt licitate de către proprietarii de linii de transport.
Drepturile de transmisie financiară (FTR) sunt un instrument financiar utilizat pentru a echilibra congestionarea energiei și costurile cererii.
