DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.26.05

ККД трифазних систем електропостачання з двоспрямованим потоком енергії

George Zhemerov, Dmytro Tugay, Serhii Kotelevets, Ivan Berchuk

Анотація


Отримано аналітичні співвідношення, що дозволяють розрахувати максимально можливий і реальний коефіцієнт корисної дії трифазних трипровідних систем електропостачання з двоспрямованим потоком енергії. Показано, що навіть за високих значень ККД в односпрямованих прямому і зворотному потоках, загальний ККД двобічної системи електропостачання може виявитися незначним. Коректність отриманих співвідношень перевірено на комп'ютерній Matlab-моделі трифазної системи електропостачання з силовим активним фільтром.


Ключові слова


трифазна система електропостачання; ККД; потужність резистивного короткого замикання; коефіцієнт повернення енергії; двонаправлений потік енергії; корисна потужність

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Huang, A., Heydt, G, Dale, S., Zheng, J., Crow, M. The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management (FREEDM) System: The Energy Internet. Proceedings of the IEEE, 2008, 1(99), 8-9, doi: 10.1109/JPROC.2010.2081330.

Liang, X. Emerging power quality challenges due to integration of renewable energy sources. IEEE Trans. Industry Applications, 2017, 2(53), 855-866, doi: 10.1109/TIA.2016.2626253.

Kamphuis, R., Galsworthy, S., Stifter, M., Esterl, T., Kaser, S., Widergren, S., Renting, M. Integrating demand flexibility with distributed generation–renewable energy sources (DG-RES) at the residential household and commercial customer level in electricity grids. CIRED-Open Access Proceedings Journal, 2017, 1(2017), 1827-1830, doi: 10.1049/oap-cired.2017.0567.

Artemenko, M. Yu., Batrak, L. M., Mykhalskyi, V. M., Polishchuk, S. Y. Analiz mozhlyvosti zbilʹshennya kkd tryfaznoyi chotyryprovidnoyi systemy zhyvlennya zasobamy paralelʹnoyi aktyvnoyi filʹtratsiyi [Analysis of possibility to increase the efficiency of three-phase fourwire power system by means of shunt active filter]. Tekhnichna elektrodynamika [Technical Electrodynamics], 2015, 6, 12-18.

Artemenko, M. Yu., Mykhalskyi, V. M., Polishchuk, S. Y. Definition of apparent power of three-phase power supply systems as a theoretical basis for development of energy-efficient shunt active filters [Vyznachennya povnoyi potuzhnosti tryfaznykh system elektrozhyvlennya yak teoretychna osnova dlya pobudovy enerhoefektyvnykh zasobiv paralelʹnoyi aktyvnoyi filʹ tratsiyi]. Tekhnichna elektrodynamika [Technical Electrodynamics], 2073, 2, 25-34, doi: 10.15407/techned2017.02.025.

Artemenko, M. Yu., Lesyk, V. O. Polishchuk, S. Y. Power losses in three-phase four-wire power system. Elektronika ta zv'yazok [Electronics and Communications], 2016, 5, 25-30, doi: 10.20535/2312-1807.2016.21.5.81925.

Fazel, S. S., Firouzian, S., Shandiz, B. K. Energy-efficient emplacement of reversible DC traction power substations in urban rail transport through regenerative energy recovery. International journal of railway research, 2014, 2(1), 11–22.

Lee, T., Sanada, K. High-efficiency large-capacity uninterruptible power supply for 3-phase 4-wire power, Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC), 2012, 2, 1131–1136, doi: 10.1109/IPEMC.2012.6258979.

Hayashiya, H., Suzuki, T., Kawahara, K., Yamanoi, T. Comparative study of investment and efficiency to reduce energy consumption in traction power supply: A present situation of regenerative energy utilization by energy storage system. Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition (PEMC), 2014, 685–690, doi: 10.1109/EPEPEMC.2014.6980575.

Zhemerov, G., Ilina, N., Tugay, D. The Theorem of Minimum Energy Losses in Three-Phase Four-Wire Energy Supply System, 2016 2nd IEEE International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS-2016), 2016, 52-54, doi: 10.1109/IEPS.2016.7521889.

Zhemerov, G. G., Tugay, D. V. Energy and power in power supply systems with semiconductor converters and storages [Energiya i moshchnost' v sistemakh elektrosnabzheniya s poluprovodnikovymi preobrazovatelyami i nakopitelyami energii]. Elektrotekhnika i elektromekhanika [Electrical Engineering & Electromechanics], 2014, 1. 45-57.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Huang, A. The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management (FREEDM) System: The Energy Internet / A. Huang, G. Heydt, S. Dale, J. Zheng, M. Crow // Proceedings of the IEEE. – 2008. – Vol. 99. – 1. – P. 8-9. – doi: 10.1109/JPROC.2010.2081330.
  2. Liang, X. Emerging power quality challenges due to integration of renewable energy sources / X. Liang // IEEE Trans. Industry Applications. – 2017. – Vol. 53. – no. 2. – P. 855-866. – doi: 10.1109/TIA.2016.2626253.
  3. Kamphuis, R. Integrating demand flexibility with distributed generation–renewable energy sources (DG-RES) at the residential household and commercial customer level in electricity grids / R. Kamphuis, S. Galsworthy, M. Stifter, T. Esterl, S. Kaser, S. Widergren, M. Renting // CIRED-Open Access Proceedings Journal.– 2017. – Vol. 2017. – 1. – P. 1827-1830. – doi: 10.1049/oapcired.2017.0567.
  4. Артеменко, М. Ю. Аналіз можливості збільшення ККД трифазної чотирипровідної системи живлення засобами паралельної активної фільтрації / М. Ю. Артеменко, Батрак Л. М., Михальський В. М., Поліщук С. Й. // Технічна електродинаміка. – 2015. – № 6. – С. 12–18.
  5. Артеменко, М. Ю. Визначення повної потужності трифазних систем електроживлення як теоретична основа для побудови енергоефективних засобів паралельної активної філь трації / М. Ю. Артеменко, В. М. Михальський, C. Й. Поліщук // Технічна електродинаміка. – 2017. – № 2. – С. 25–34. – doi:10.15407/techned2017.02.025.
  6. Артеменко, М. Ю. Потужність втрат трифазної чотирипровідної системи живлення / М. Ю. Артеменко, В. О. Лесик, С. Й. Поліщук // Електроніка та зв’язок. – 2016. – № 5. – С. 25–30. – doi: 10.20535/2312-1807.2016.21.5.81925.
  7. Fazel, S. S. Energy-efficient emplacement of reversible DC traction power substations in urban rail transport through regenerative energy recovery / S. S. Fazel, S. Firouzian, B. K. Shandiz // International journal of railway research. – 2014. – Vol. 1. – No. 2. – P. 11–22.
  8. Lee, T. High-efficiency large-capacity uninterruptible power supply for 3-phase 4-wire power system / T. Lee, M. Kinoshita, K. Sanada // Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC). – 2012. – Vol. 2. – P. 1131–1136. – doi: 10.1109/IPEMC.2012.6258979.
  9. Hayashiya, H. Comparative study of investment and efficiency to reduce energy consumption in traction power supply: A present situation of regenerative energy utilization by energy storage system / H. Hayashiya, T. Suzuki, K. Kawahara, T. Yamanoi // Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition (PEMC). – 2014. – P. 685–690. – doi: 10.1109/EPEPEMC.2014.6980575.
  10. Zhemerov, G. The Theorem of Minimum Energy Losses in Three-Phase Four-Wire Energy Supply System / G. Zhemerov, N. Ilina, D. Tugay // 2016 2nd IEEE International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS-2016). – 2016. – P. 52-54. – doi: 10.1109/IEPS.2016.7521889.
  11. Жемеров, Г. Г. Энергия и мощность в системах электроснабжения с полупроводниковыми преобразователями и накопителями энергии / Г. Г. Жемеров, Д. В. Тугай // Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – № 1. – С. 45-57.