کنترل ولتاژ و مدیریت توان راکتیو کیست؟ توضیح بده.
کنترل ولتاژ و مدیریت توان راکتیو () دو جنبه از یک خدمت جانبی هستند که قابلیت اطمینان شبکه‌های انتقال انرژی الکتریکی را امکان‌پذیر ساخته و بازار برق را در این شبکه‌ها تسهیل می‌کنند. هر دو جنبه این فعالیت در هم تنیده‌اند (تغییر ولتاژ در یک شبکه جریان متناوب (AC) از طریق تولید یا جذب توان راکتیو صورت می‌گیرد)، بنابراین در این مقاله، اصطلاح کنترل ولتاژ عمدتاً برای نامیدن این فعالیت اساساً واحد به کار خواهد رفت. کنترل ولتاژ شامل تزریق توان راکتیو برای میرا کردن نوسانات شبکه نمی‌شود؛ این موارد بخشی از یک خدمت جانبی جداگانه به نام خدمت پایداری سیستم هستند. انتقال توان راکتیو به دلیل ماهیت آن محدود است، بنابراین کنترل ولتاژ از طریق تجهیزاتی که در سراسر شبکه قدرت توزیع شده‌اند، فراهم می‌شود، برخلاف کنترل فرکانس که مبتنی بر حفظ توازن کلی توان اکتیو در سیستم است.نیاز به کنترل ولتاژ.سه دلیل برای نیاز به کنترل ولتاژ ذکر شده است:استفاده از دستگاه‌های تخصصی کنترل ولتاژ در شبکه همچنین پایداری سیستم قدرت را با کاهش نوسانات زاویه روتور یک ژنراتور سنکرون (که ناشی از تأمین یا دریافت توان راکتیو توسط ژنراتورها است) بهبود می‌بخشد.شین‌های قدرت و سیستم‌هایی که هنگام تغییر شرایط توان راکتیو، تغییرات ولتاژ زیادی از خود نشان می‌دهند، سیستم‌های ضعیف نامیده می‌شوند، در حالی که آنهایی که تغییرات نسبتاً کمتری دارند، قوی هستند (از نظر عددی، قدرت به عنوان نسبت اتصال کوتاه بیان می‌شود که برای سیستم‌های قوی‌تر، بالاتر است).جذب و تولید توان راکتیو.دستگاه‌ها در صورتی انرژی راکتیو را جذب می‌کنند که ضریب توان پس‌فاز (مانند سلف) داشته باشند و در صورتی انرژی راکتیو تولید می‌کنند که ضریب توان پیش‌فاز (مانند خازن) داشته باشند.واحدهای تجهیزات شبکه الکتریکی معمولاً توان راکتیو را تأمین یا مصرف می‌کنند:در یک شبکه الکتریکی معمولی، اصول کنترل ولتاژ توسط ژنراتورهای سنکرون فراهم می‌شود. این ژنراتورها به تنظیم‌کننده‌های خودکار ولتاژ مجهز هستند که میدان تحریک را تنظیم کرده و ولتاژ در پایانه‌های ژنراتور را در محدوده هدف نگه می‌دارند.وظیفه جبران‌سازی اضافی توان راکتیو (همچنین به عنوان جبران‌سازی ولتاژ شناخته می‌شود) به دستگاه‌های جبران‌ساز واگذار می‌شود:دستگاه‌های جبران‌ساز غیرفعال می‌توانند به‌طور دائم متصل باشند، یا به صورت دستی، با استفاده از یک تایمر، یا به‌طور خودکار بر اساس داده‌های حسگر، سوئیچ (متصل و قطع) شوند. دستگاه‌های فعال ذاتاً خودتنظیم هستند. ترانسفورماتورهای تپ چنجر با قابلیت تغییر تپ زیر بار (ULTC) می‌توانند برای کنترل مستقیم ولتاژ استفاده شوند. عملکرد تمام ترانسفورماتورهای تپ چنجر در سیستم باید بین ترانسفورماتورها و با کاربرد خازن‌های موازی هماهنگ شود.با توجه به ماهیت محلی توازن توان راکتیو، رویکرد استاندارد، مدیریت توان راکتیو به صورت محلی (روش غیرمتمرکز) است. گسترش ریزشبکه ممکن است رویکرد متمرکز انعطاف‌پذیر را اقتصادی‌تر کند.ذخایر توان راکتیو.سیستم باید قادر به تأمین مقادیر اضافی توان راکتیو به سرعت باشد (نیازمندی دینامیکی) زیرا یک خرابی منفرد یک ژنراتور یا یک خط انتقال (که باید برای آن برنامه‌ریزی شود) پتانسیل افزایش فوری بار بر روی برخی از خطوط انتقال باقیمانده را دارد. ماهیت خطوط انتقال هوایی این است که با افزایش بار، خطوط شروع به مصرف مقدار فزاینده‌ای از توان راکتیو می‌کنند که باید جایگزین شود؛ بنابراین یک سیستم انتقال بزرگ به همان اندازه که به ذخایر توان حقیقی نیاز دارد، به ذخایر توان راکتیو نیز نیازمند است. از آنجا که توان راکتیو به خوبی توان حقیقی از طریق سیم‌ها منتقل نمی‌شود، انگیزه‌ای برای متمرکز کردن تولید آن نزدیک به بار وجود دارد. تجدید ساختار سیستم‌های قدرت الکتریکی این بخش از شبکه قدرت را از دست شرکت‌های برق یکپارچه خارج می‌کند، بنابراین روند به سمت سوق دادن مشکل به سمت مشتری و الزام بار به کار با ضریب توان نزدیک به واحد است.