Santrallerin Reaktif Güç Desteği Sağlaması

Alçak gerilim veya orta gerilim hattında kompanzasyon ile reaktif güç verilerek hat sonu gerilim düşümü azaltılmaktadır. Kondansatör gücü kompanze edilmek istenen sistemin güç faktörüne göre ayarlanır.

Q değeri artarsa hat sonunda gerilim değeri azalır (VReceived-VR)  bir başka ifade ile hatta gerilim düşümü artar.  Kondansatör ya da kompanzasyon sistemleri ile AG veya OG hatta yer alan Q reaktif güç değeri azaltılarak XL hat reaktansı ile çarpım değer Q.XL azaltılır.

Senkron jeneratör içeren termik, hidroelektrik veya nükleer santraller de reaktif güç desteği sağlayarak güç sistemlerinin örneğin iletim şebekesinin gerilim regülasyonu, kararlılığına katkı sağlar. Bu durum elektrik piyasasında yan hizmetlerden biridir.

$$$$

Senkron jeneratör manyetik alanı uyarma akımı ile kontrol edilerek reaktif güç sağlar. Jeneratörün terminal gerilimi (V) ya da statorundan elde edilen gerilim ve elektromotor kuvveti (E_f) arasındaki ilişki reaktif gücü belirler

Silindirik rotor için  (Termik);

Ef: uyartım emk

$E_f=k\cdot I_f$AVR ile kontrol edilir

If: Uyarma akımı

Xs: Senkron jeneratör senkron reaktansı

δ : açısı (radyan)

V: Senkron jeneratör terminal gerilimi

Ef artırıldığında aşırı uyartım oluşur,  Q pozitif olur ve jeneratör reaktif güç üreterek bu reaktif gücü kondansatör gibi şebekeye verir ve iletim hattında gerilim düşümü azalır ve gerilim değeri şebekede yükselir.

 

Ef​>V olduğunda yani emk değeri terminal geriliminden fazla olduğunda Q>0 olur ve jeneratör reaktif güç üretir. Bu, şebekeye kapasitif reaktif güç sağlamakla eşdeğerdir. Kondansatör de benzer şekilde QC ile reaktif güç sağlar.

Jeneratörde Ef uyartım gerilimi ayarlanır ve Q  kontrol edilir. Kondansatörde ise (kapasitans değişmedikçe) sabit QC sağlanır.

Jeneratörler reaktif güç sınırı  jeneratör reaktif  güç eğrileri ile sınırlıdır; kondansatörler ise termal limitlere tabidir.

Ef azaltılıp senkron jeneratör düşük uyartımda çalıştığında, Q negatif olur ve jeneratör reaktif gücü absorbe eder ve şebekede gerilimi düşürür. Jeneratörün şebekeden reaktif güç çekmesiyle, yani endüktif bir yük gibi davranmasıyla şebeke gerilimi düşer. Düşük uyartımda jeneratörün terminal gerilimi şebeke gerilimine göre daha düşüktür ( yükseltici trafo bağlantısı vardır) . Bu durumda jeneratör bir reaktör veya endüktif motor gibi davranır ve manyetik alanını sürdürmek için şebekeden reaktif güç çeker.

Şebekedeki kapasitif yükler kondansatör bankaları, uzun hatların kapasitansı gerilimi artırır bu nedenle absorbe edilmesi gerekir.

Jeneratörler, ani yük değişimlerine hızlı yanıt verebilir; kondansatörler statik destek sağlar ancak STATCOM gibi cihazlar dinamik davranabilir.

Şebeke kararlılığı ve yenilenebilir enerji entegrasyonunda senkron jeneratörlerin reaktif güç desteği önemli rol oynamaktadır.