ОПТИМІЗАЦІЯ РОБОТИ РОЗПОДІЛЬЧОЇ МЕРЕЖІ З УРАХУВАННЯМ КОМПЕНСАЦІЇ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2025.04.02Ключові слова:
компенсація реактивної потужності, розподільча електрична мережа, схема заміщення, альтернативні джерела енергії, нормальний режим, втрати електроенергії, оптимізація режимуАнотація
Розглянуто фрагмент реальної розподільчої мережі 110–35–10 кВ, що складається із замкненої конфігурації мережі 110 кВ із відгалуженнями напругою 35 кВ і 10 кВ. Для аналізу було враховано актуальні значення навантажень у вузлах із врахуванням роботи альтернативних джерел електроенергії, під’єднаних до кожного вузла. Під впливом цих факторів деякі вузли перетворюються на генераторні. Використано реальні технічні параметри трансформаторів, встановлених у вузлах навантаження, а також характеристики проводів ліній електропередач. Отримана розрахункова схема заміщення цієї мережі з урахуванням як повздовжніх, так і поперечних параметрів. Розглянуто алгоритм розрахунків, який використовується для аналізу режимів роботи електричної мережі. Проведено числові розрахунки нормальних режимів роботи мережі за допомогою розрахункової програми, що дозволило дослідити вплив компенсації реактивної потужності на втрати електричної енергії. Зокрема, було досліджено, як впливає компенсація реактивної потужності у вузлах за допомогою встановлення статичних компенсаторних батарей на загальні втрати активної та реактивної потужності у всій мережі. Дослідження включає порівняльний аналіз втрат електричної енергії для різних компонент: активної та реактивної складових потужності. Такий підхід дозволяє зробити висновки щодо впливу заходів встановлення компенсуючих пристроїв. На основі виконаних розрахунків визначений вплив компенсації реактивної потужності на зменшення втрат у всій мережі загалом. Таким чином, було зроблено висновок про можливість оптимізації режиму роботи електричної мережі при компенсації реактивної потужності.
Посилання
Khomenko I. V., Shkrebela A. V., Orlov V. S. Optymizatsiia rezhymu rozpodilchoi merezhi po napruzi v suchasnykh umovakh [Optimization of the Distribution Network Voltage Mode in Modern Conditions]. Visnyk Natsionalnoho Tekhnichnoho Universytetu “KhPI”. Seriia: Enerhetyka: nadiinist ta enerhoefektyvnist, 2024, no. 2 (9), pp. 72–76, doi: 10.20998/EREE.2024.2(9).317375.
Zorin V. V., Matskevych Yu. M. Bahatotsilova kompensatsiia reaktyvnoi potuzhnosti v rozpodilnykh elektrychnykh merezhakh mist [Multi-Objective Reactive Power Compensation in Urban Distribution Electrical Networks]. Master’s Thesis, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, 2018, р. 150.
Suchasni metody kompensatsii reaktyvnoi potuzhnosti ta yikh vprovadzhennia v elektroenerhetychnykh systemakh. Analitychnyi ohliad [Modern Methods of Reactive Power Compensation and Their Implementation in Power Systems. Analytical Review]. Available at: https://www.svaltera.ua/press-center/articles/4351.php (accessed 03.09.2025).
Filimonenko N. M., Filimonenko K. V. Suchasni systemy kompensatsii reaktyvnoi potuzhnosti v miskykh elektrychnykh merezhakh [Modern Systems of Reactive Power Compensation in Urban Electrical Networks]. Visnyk Skhidnoukrainskoho Natsionalnoho Universytetu imeni Volodymyra Dalia, 2024, no. 3 (283), p. 43-46, doi: https://doi.org/10.33216/1998-7927-2024-283-3-43-46.
Shesterenko, V. Ye., and Izvolenskyi I. Ye. Kompensatsiia reaktyvnoi potuzhnosti yak efektyvnyi zasib znyzhennia vtrat elektroenerhii [Reactive Power Compensation as an Effective Means of Reducing Electricity Losses]. Kyiv. National University of Food Technologies, Naukovi pratsi NUKhT, 2015, Vol. 21, no. 5, p. 169-178.
Pro zatverdzhennia poriadku vyznachennia platy za peretikannia reaktyvnoi elektroenerhii: normatyvno-pravovyi akt [On Approval of the Procedure for Determining the Fee for Reactive Electricity Flow: Regulatory Act]. Available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0392-18#Text. (accessed 02.09.2025).
Kalinchyk V. V., Pobihailo V. A., Kalinchyk V. V., Skosyrev V. H. Upravlinnia rezhymom reaktyvnoi potuzhnosti [Reactive Power Mode Control]. Visnyk Natsionalnoho Tekhnichnoho Universytetu “KhPI”. Seriia: Problemy udoskonaliuvannia elektrychnykh mashyn i aparativ. Teoriia i praktyka, 2021, no. 2 (6), p. 36–39, doi:10.20998/2079-3944.2021.2.07.
Lezhniuk P. D., Hrytsiuk Yu. V., Pirniak V. M. Rehuliuvannia reaktyvnoi potuzhnosti y napruhy v elektrychnykh merezhakh yak dopomizhna posluga [Regulation of Reactive Power and Voltage in Electric Networks as an Ancillary Service]. Naukovi Pratsi VNTU, 2012, no. 2, p. 1-6.
SOU-N MPE 40.1.20.510:2006. Metodyka vyznachennia ekonomichno dotsilnykh obsiahiv kompensatsii reaktyvnoi enerhii, yaka peretikaie mizh elektrychnymy merezhamy elektroperepavchalnoi orhanizatsii ta spozhyvacha (osnovnoho spozhyvacha ta subspozhyvacha) [Methodology for Determining Economically Feasible Volumes of Reactive Energy Compensation Flowing Between the Electrical Networks of a Transmission Organization and a Consumer (Main Consumer and Subconsumer)]. Available at: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=68318. (accessed 28.08.2025).
Bondar O. I., Bondar I. L. Otsinka vplyvu kompensatsii reaktyvnoi potuzhnosti na vtraty elektroenerhii v elektromerezhi zaliznychnoho vuzla [Assessment of the Impact of Reactive Power Compensation on Energy Losses in the Electrical Network of a Railway Hub]. Visnyk Dnipropetrovskoho Natsionalnoho Universytetu Zaliznychnoho Transportu im. akad. V. Lazaryana, 2009, pp. 51–55.
Othman R., Al-Yozbaky O. Influence of reactive power compensation from PV systems on electrical grid. International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS), 2023, pp. 1172–1183, doi: 10.11591/ijpeds.v14.i2.
Gao S., Zhang H., Meng X., Zhang Y. A review of dynamic voltage support for power grids with large-scale penetration of renewable generation. Power Research Institute of State Grid Jilin Electric Power Co. Ltd., Changchun, China, 2025, doi: 10.3389/fenrg.2025.1606725.
Feng N., Niu T., Yan J., Zhang Y., Feng Y., Lei Y. Optimal Placement and Sizing of Reactive Power Compensation Devices in Power Grids with High Penetration of Distributed Generation. Processes, Section Energy Systems, 2025, 13, p. 2953, doi: 10.3390/ pr13092953.
Stadnichenko A. S., Sheina H. O. Statychni tyristorni kompensatory. Tezy dopovidey [Static Thyristor Compensators. Conference Abstracts]. Forum "TAK", DonNTU, Pokrovsk, 2021, p. 58-60.
Reza S., Azah M., Hussain S. Comparative study of effectiveness of different var compensation devices in large-scale power networks. Journal of Central South University, 2013, 20 (3), pp. 715-723, doi:10.1007/s11771-013-1539-2.
Vepryk Yu. M. Prohrama W_MAESTRO rozrakhunku statsionarnykh rezhymiv elektrychnykh merezh metodom Niutona. Metodychni vkazivky po zastosuvanniu [W_MAESTRO Program for Calculating Steady-State Modes of Electrical Networks Using the Newton Method. Methodical Guidelines]. Kharkiv. NTU “KhPI”, 2013, 23 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Віктор Орлов, Ігор Хоменко, Андрій Шкребела
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
