Аналіз параметрів якості електроенергії при встановлені компенсаторів реактивної потужності
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.45.32Ключові слова:
компенсатор реактивної потужності, параметри якості електроенергіїАнотація
Збільшення кількості електронних пристроїв, під’єднаних до електромереж змінного струму, збільшує частку перехідних процесів в мережі та обумовлює динамічний характер, спожитої від мережі енергії. Це явище збільшує обсяг генерування реактивної потужності, що має негативний вплив на обладнання електричної мережі і збільшує втрати енергії під час її транспортування до споживача. Зазвичай для зменшення обсягу генерованої реактивної потужності встановлюють компенсатори реактивної потужності. Залежно від типу реактивної потужності встановлюють один з декількох можливих типів компенсаторів. У статті аналізується вартість та ефективність використання компенсаторів різного типу. У статті проаналізовано теоретичні аспекти компенсації реактивної потужності. Повна електрична потужність розділено на пасивну і активну, визначено обмеження щодо струму компенсатора відповідно до вимог щодо параметрів якості електроенергії. В досліджені також враховано зменшення вихідної потужності генератора електромережі завдяки компенсації реактивної потужності. Запропоновано використання аналізатора параметрів якості електроенергії як ефективний засіб для визначення типу та потужності компенсатора. Аналізатор виготовлено та протестовано на декількох типах розповсюджених навантажень. Розроблено простий алгоритм для розрахунку параметрів компенсаторів реактивної потужності. При досліджені враховано коливання частоти мережі у реальних електромережах. Алгоритм застосовано для таких навантажень: лінійного реактивного, нелінійного реактивного і динамічного реактивного навантажень. Алгоритм розрахунку параметрів компенсатора реалізовано у програмному пакеті MatLab. Розраховано економічний ефект для різних компенсаторів і типів навантажень відповідно до актуальних цін на компенсатори і генератори. Як результат, для лінійних реактивних навантажень найбільш доцільно використовувати статичні синхронні компенсатори (СТАТКОМ) з прибутком 104.3 % на рік, для нелінійних реактивних навантажень найвідповіднішими є активні фільтри з прибутком 17.9 % на рік, для динамічних реактивних навантажень – динамічні компенсатори з прибутком 44.7 % на рік.
Посилання
Tonkal, V. E., Novoseltsev, A. V., Denyusyuk, S. P., Zhuikov, V. Y., Strelkov, V. T., Yatsenko, Y. A. Balans energii v elektricheskikh tsepyakh [Energy balance in electrical circuits]. Kiev: Naukova Dumka, 1992, 312.
Gheorghe, S., Branescu, V. Power quality and improvement of the performance in electricity distribution system. CIGRE/IEEE PES International Symposium Quality and Security of Electric Power Delivery Systems, 2003, 109-114. – doi: 10.1109/QSEPDS.2003.159805
DSTU EN 50160: 2014. Kharakterystyky naprugy elektropostachannya v elektrychnykh merezhakh zagalnoyi pryznachenosti [Characteristics of power supply voltage in electrical networks of general purpose]. Kyiv: National Standard of Ukraine, 2014, 32.
GOST 13109-97. Electricheskaya energiya i sovmestimost tekhnicheskikh sredstv electromagnitnaya. Normy kachestva electricheskoy energii v sistemakh electrosnabzheniya obschego naznacheniya[Electrical energy and technical compatibility of electromagnetic equipment. Standards of quality of electrical energy in general-purpose power supply systems]. К.: National Standard of Ukraine, 1999, 32.
Gawande, S. P., Kubde, N. A., Joshi, M. S. and Sudame, B. S. Reactive power compensation of wind energy distribution system using Distribution Static Compensator (DSTATCOM), IEEE 5th India International Conference on Power Electronics (IICPE), Delhi, 2012, 1-5, doi: 10.1109/IICPE.2012.6450410.
Joshi, B. S., Mahela, O. P., Ola, S. R. Reactive power flow control using Static VAR Compensator to improve voltage stability in transmission system. International Conference on Recent Advances and Innovations in Engineering (ICRAIE), Jaipur, 2016, pp. 1-5. – doi: 10.1109/ICRAIE.2016.7939504.
Panchbhai, A., Parmar, S. and Prajapati, N. Shunt active filter for harmonic and reactive power compensation using p-q theory. International Conference on Power and Embedded Drive Control (ICPEDC), Chennai, 2017, pp. 260-264. – doi: 10.1109/ICPEDC.2017.8081097.
Mattar, J. R., Strutz, J. C., Hausmann, R., Oliveira, S. V. and Péres, G.A. A single phase active filter as a harmonic compensator. Brazilian Power Electronics Conference, Gramado, 2013, 1234-1238, doi: 10.1109/COBEP.2013.6785273.
Bezhenar, V., Mykolaets, D., Mykytyuk, V., Tereshchenko, T. Multilevel inverter as var-compensator. Electronics and Nanotechnology (ELNANO), Kyiv, 2013, 370-372, doi: 10.1109/ELNANO.2013.6552076.
Zhuikov, V. J., Verbytskyi, I. V., Kyselova, A. G. Reactive power compensation approach with dynamic mode of load current. Technical Electrodynamics, 2018, 4, 47-52, doi: 10.15407/techned2018.04.047.
В Verbytskyi, I., Prybudko, R., Zinchenko, D, Matsyuk, M. A reactive power compensator in transient modes. Bulletin of NTU "KhPI". Series: New solutions in modern technologies. – Kharkiv: NTU "KhPI", 2018, 26 (1302), 2, 121-125, doi:10.20998/2413-4295.2018.26.42.
Zhuikov, V. J., Verbytskyi, I. V., Bondarenko, O. F. Features of compensation of a reactive power at the transient mode. IEEE Conferecne Electric Power Networks (EPNet), 2016, 1-4, doi: 10.1109/EPNET.2016.7999362.
Miron, A., Chindris, M. and Cziker, A. Interharmonics analysis using Fourier Transform and virtual instrumentation, 2009 10th International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation, Lodz, 2009, 1-4, doi: 10.1109/EPQU.2009.5318844.
Repak, M., Otcenasova, A., Regula, M., Boli, A. and Belany, P. Design of power quality analyzer. ELEKTRO, Mikulov, 2018, 1-6, doi:10.1109/ELEKTRO.2018.8398305.
Subtirelu, G., Dobriceanu, M. and Linca, M. Power quality analyzer. 10th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), Bucharest, 2017, 909-914, doi: 10.1109/ATEE.2017.7905043.
Paranhos, I., Libano, F., Melchiors, J., Mano, O. and Roenick, A. Power energy meter in a low cost hardware/software. European Conference on Power Electronics and Applications, Aalborg, 2007, 1-9, doi: 10.1109/EPE.2007.4417341.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
