Регуляторы реактивной мощности по производителям

Регуляторы (controller) реактивной мощности – устройства управления коммутацией компенсирующих емкостных (часто и декомпенсирующих индуктивных) технических средств от простых переключателей (switch) до контроллеров с программируемой логикой (ПЛК, PLC - programmable logic controller). Или проще – контроллеры управляют подключением ступеней установок компенсации реактивной мощности, иногда с функцией регулирования баланса мощности через подключение индуктивности, могут быть максимально простыми типа свитча с реакцией по одному параметру или программируемыми, в том числе с оперативным прогнозированием, построенными с использованием микропроцессоров и программного обеспечения.

Наиболее простые контроллеры – морально устаревшие чисто релейные (контакторные) и тиристорные переключатели (Thyristor Switches) без микропроцессора, подключающие/отключающие конденсаторную батарею при переходе напряжения через ноль и работающие в паре с ПЛК более высокого уровня. Сложные и прогрессивные контроллеры имеют микропроцессор, обрабатывающий входные сигналы от датчиков, трансформаторов тока, напряжения, рассчитывающий мгновенные значения мощности, реактивной, активной составляющей, коэффициенты гармонических искажений, мощность гармоник и т.д., анализирующий данные с помощью адаптивных методов прогнозирования и формирующий управляющие сигналы для реле, свитчей на подключение или отключение ступени конденсаторной установки и/или генерацию индуктивностью определенной мощности емкостного или индуктивного (соответственно) характера. И Thyristor Switches, и полноценные ПЛК работают без участия человека и поэтому являются автоматическими контроллерами коррекции коэффициента мощности (automatic power factor correction controller - APFCR).

В условиях цифровой трансформации (или построения) электросетей наиболее важными критериями выбора APFCR известных производителей мира, представленных в каталоге, являются:

• скорость реакции, в целом лимитируемую скоростью и допустимой частотой коммутации полупроводниковых ключей.
  Выходы контроллера могут быть дискретными – релейными, тиристорными и транзисторными, и аналоговыми с динамическим нарастанием/убыванием управляющего сигнала. Наиболее медленными по скорости реакции являются релейные выходы (от 8-10 секунд), они ограничены и по частоте коммутации из-за быстрого износа электромеханических контактов. Традиционные SCR- и GTO-тиристоры при сравнительно умеренной цене имеют частоту коммутации не более 0.4 кГц, скорость включения/отключения 10-32 мкс, низкую перегрузочную способность, транзисторы MOSFET с высокой скоростью (до 0.1 мкс), перегрузочной способностью, большой частотой коммутации (500 кГц), но маломощные и дорогие. Более прогрессивные контроллеры построены на биполярных транзисторах с изолированным затвором (Insulated Gate Bipolar Transistor - IGBT) и интегрированных (с драйвером) тиристорах, коммутируемых через затвор (Integrated Gate Commutated Thyristor - IGCT) с частотой коммутации 3 кГц и 30 кГц, скоростью реакции 10-20 мкс и 0.3-3.6 мкс соответственно, хотя IGCT-тиристоры и IGBT-транзисторы в 3 и 4 раза дороже полууправляемых SCR-тиристоров. При наличии тиристорных выходов возможно прямое управление коммутацией ступеней-батарей, транзисторы работают на постоянном токе и при их больших преимуществах для подключения/отключения батарей установки необходим тиристорный свитч в самой УКРМТ или в виде отдельного промежуточного устройства. Коммутаторы с релейными выходами ориентированы на работу с контакторными УКРМ, хотя некоторые производители адаптируют их с тиристорными свитчами, коммутаторы с аналоговыми выходами могут динамично управлять индуктивностью, исключая риски недо- или перекомпенсации;
• возможность программирования по нескольким параметрам (напряжению, току, мощности (полной, реактивной, значению, направлению), коэффициенту мощности, времени суток и пр.), в идеале с прогнозированием изменения нагрузки, что позволит исключить риски недо- или перекомпенсации;
• число ступеней управления, т.е. реле и/или полупроводниковых ключей, коммутирующих нагрузки;
• наличие и число, как цифровых входов, выходов, так и аналоговых, что говорит о возможности микропроцессора оцифровывать входящие данные, а контроллера – управлять индуктивностью для динамической декомпенсации;
• наличие, интерфейсы и протоколы связи Modbus RTU, ModBus TCP, Profibus, EtherNet и др.) с учетом протоколов коммутации, используемых в эксплуатируемой или создаваемой АСУ ТП, АИИС и т.п.;
• масштабируемость – возможность наращивания системы контроллеров других уровней для более точного и оперативного управления разными нагрузками;
• наличие системы автоматически управляемого охлаждения (вентиляции-кондиционирования), графического (или символьного) дисплея, доступа к программированию, записи и т.п.