СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПРИ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ И КОЛЕБАНИЯХ ТОКА НАГРУЗКИ
DOI:
https://doi.org/10.14529/power230304Ключевые слова:
система электроснабжения, управляемый регулятор напряжения, системы импульсно-фазового управления, активно-индуктивная нагрузка, качество электроэнергии и энергетические показателиАннотация
В статье рассматриваются проблемы, связанные с повышением качества электроэнергии и обеспечением нормальной работы промышленных систем электроснабжения при нестабильности напряжения питающей сети и колебаниях тока нагрузки. Для устранения этих проблем в работе предлагается новый тип управляемого регулятора напряжения взамен известных механических регуляторов напряжения типа РПН и ПБВ. Приводятся результаты исследования качества электроэнергии и эффективности работы систем электроснабжения при стационарных и динамических процессах. Приводятся интегральные характеристики для систем электроснабжения с известным и новым управляемым регуляторами напряжения. Исследование проводилось в среде Matlab на модели цехового трансформатора предприятия с существующим и предлагаемым управляемым регулятором напряжения мощностью 1000 кВ·А и напряжением 6 / 0.4 кВ. Полученные результаты численных экспериментов при нестабильности напряжения питающей сети и колебаниях тока нагрузки подтверждают, что предлагаемый управляемый регулятор напряжения обладает способностью сохранить высокое значение качества электроэнергии и эффективность работы систем электроснабжения, а также сохранить их нормальный режим работы и продлить срок службы электрооборудования систем электроснабжения.
Скачивания
Библиографические ссылки
Лоскутов, А.Б. Оценка энергетической эффективности применения напряжения 0,95 кВ в системе электроснабжения с распределенной нагрузкой / А.Б. Лоскутов, А.Н. Фитасов, С.А. Петрицкий // Журнал труды Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева. 2019. № 3(126). С. 73–79. DOI: 10.24153/2079-5920-2016-6-5-128-131
Ma J., et al. Classification of Power Quality Disturbances Via Deep Learning, – Journal of IETE, Technical Review, 2017, vol. 34, No. 4, pp. 408–415, DOI:10.1080/02564602.2016.1196620.
Климаш, В.С. Устройство для повышения качества напряжения и энергетических показателей трансформаторных подстанций / В.С. Климаш, А.М. Константинов // Известия ТулГУ. Технические науки. 2019. Вып. 9. С. 670 – 581.
Файда, Е.Л. Трансформаторные стабилизаторы переменного напряжения с регулированием на первичной стороне / Е.Л. Файда, А.П. Сивкова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2014. Т. 14, № 3. С. 41–45.
Klavsuts, D.A. New Method for Regulating Voltage an AC Current / D.A. Klavsuts, I.L. Klavsuts, S.V. Levinzon // Proceeding of 46-th International Universities’ Power Engineering Conference – UPEC 2011. Section «Power Conversion». Germany: South Westphalia University of applied Sciences, Soest, September, 5–8, 2011. DOI: 10.1109/upec.2012.6398686
Fishov, A.G. Multi-Agent Regulation of Voltage in Smart Grid System with the Use of Distributed Generation and Customers / A.G. Fishov, D.A. Klavsuts, I.L. Klavsuts // Applied Mechanics and Materials. – 2014. – Vol. 698. – P. 761–767. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.698.761.
Edson H W, Richard M S, Mauricio A. New Concepts of Instantaneous Active and Reactive Power in Electrical Systems With Generic Loads // IEEE Transactions on Power Delivery, 1993, Vol. 8. DOI: 10.1109/61.216877
Насыров, Р.Р. Система активно-адаптивного регулирования напряжения в распределительных электрических сетях 110–220/6–20 кВ / Р.Р. Насыров, В.Н. Тульский, И.И. Карташев // Электричество. – 2014. – № 12. – C. 13–18.
Xiao, H. Research of Power Quality Management Technology According to Distribution Network Involving Electric Arc Furnace / H. Xiao, C. Zhu, F. Liu // Proceedings of the 2012 4th International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics (IHMSC). Nanchang, Jiangxi (China), 2012. – P. 7–10. DOI: 10.1109/IHMSC.2012.8.
Akagi H, Kanazawa Y and Nabae A. Generalized Theory of the Instantaneous Reactive Power in Three-Phase Circuits - IPEC 83 – Int // Power Electronics Conf., Tokyo, Japan, 1983, pp. 1375–1386. DOI: 10.1002/eej.4391030409
Issouribehere, P.E. Power Quality Measurements in a Steel Industry with Electric Arc Furnaces / P.E. Issouribehere, J.C. Barbero, F. Issouribehere, A. Barbera // Proceedings of the Power and Energy Society General Meeting – Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century. – Pittsburgh, PA (USA): IEEE, 2008. – P. 1–8. DOI: 10.1109/PES.2008.4596177.
Николаев, А.А. Повышение эффективности работы электротехнического комплекса «дуговая сталеплавильная печь – статический тиристорный компенсатор»: моногр. / А.А. Николаев. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2017. – 318 с.
Rodriguez J., Moran L., Pontt J., Osorio R., Kouro S. Modeling and analysis of common-mode voltages generated in medium voltage. IEEE Transactions on Power Electronics. – Vol. 18, Issue: 3, 2003. – p.873. DOI: 10.1109/tpel.2003.810855
Николаев, А.А. Управление устройством РПН сетевого трансформатора с учетом режимов работы электросталеплавильного комплекса / А.А. Николаев, В.В. Анохин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2018. Т. 18, № 3. С. 61–74.
Перетятько, В.А. Проблемы регулирова- ния напряжения / В.А. Перетятько // Вестник Черниговского государственного технического университета. Серия: технические науки. – 2011. – № 1 (47). – С. 142–151.
Sosnina, E.N. Power flow control device prototype tests / Sosnina E., Loskutov A., Asabin A., Bedretdinov R., Kryukov E. // IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Asia. – 2016. – P. 312-316. DOI: 10.1109/isgt-asia.2016.7796404
Евдокимов, С.А. Контроль технического состояния РПН трансформатора сверхмощной дуговой сталеплавильной печи / С.А. Евдокимов // Вестник Южно-уральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2014. – № 14 (1). – С. 22–30.
Способ управления пускорегулирующим устройством силового трансформатора: пат. 2667095 Рос. Федерация: МПК Н02М 5/25, G05F1/30 / Климаш В.С., Табаров Б.Д.; заявитель и патентообладатели Климаш В.С., Табаров Б.Д. – № 2017147194; заявл. 29.12.2017; опубл. 14.09.2018. Бюл. № 26.
Блочно-модульная модель двухтрансформаторной подстанции с двухподдиапазонным реакторно-тиристорным устройством: свид. № 2022611670 Рос. Федерация / Климаш В.С., Табаров Б.Д.; заявитель и патентообладатели Климаш В.С., Табаров Б.Д. – № 2022610782/69; заявл. 24.01.2022; опубл. 31.01.2022. Бюл. № 2.
ГОСТ 33073-2014. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Контроль и мониторинг качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения / М.: Изд-во стандартинформ. – 2019. – С. 47.
Волков, Н.Г. Качество электроэнергии в системах электроснабжения: учебное пособие / Н.Г. Волков // Национальный исследовательский. Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – С. 152. DOI: 10.30826/ce23160104