ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ СХЕМИ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ КОНДЕНСАТОРА УНІФІКОВАНОГО РЕГУЛЯТОРА ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ КОЛИВАНЬ НАПРУГИ

М. Й. Бурбело; Д. Ю.  Лебедь

doi:10.31649/1997-9266-2023-166-1-21-28

Автор(и)

М. Й. Бурбело

Вінницький національний технічний університет ROR

Д. Ю. Лебедь

Вінницький національний технічний університет ROR

DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-166-1-21-28

Ключові слова

коливання напруги швидкозмінне навантаження якість електричної енергії графіки електричних навантажень уніфікований регулятор якості електроенергії

Анотація

Досліджено ефективність застосування уніфікованого регулятора якості електроенергії (УРЯЕ) для зменшення коливань напруги в електричних мережах з різкозмінним нелінійним навантаженням. Запропоновано використання схеми керування напругою на накопичувальному конденсаторі УРЯЕ на основі фільтра зі скінченною імпульсною характеристикою (FIR) з метою мінімізації швидких змін напруги та показника флікера, а також сумарного коефіцієнта гармонічних спотворень в системі розподілу. Кінцева симуляція дослідження проводиться з використанням MATLAB/Simulink. Для демонстрації ефективності запропонованої схеми керування проводиться порівняння результатів моделювання з PI-регулятором з погляду покращення вказаних показників якості електроенергії. Вихідними даними для виконання розрахунків коливань напруги є відомості про параметри електричної мережі та графік випадкового швидкозмінного електричного навантаження. Швидкозмінні навантаження викликають швидкі зміни напруги мережі, розмахи яких можуть досягти неприпустимих значень, наприклад, у випадку частих увімкнень асинхронного двигуна з великою кратністю пускового струму. Коливання напруги можуть також бути зумовлені технологічними установками, робота яких супроводжується накидами активної та реактивної потужності, такими як привод реверсивних прокатних станів, дугові сталеплавильні печі, установки контактного електрозварювання тощо. Основною задачею дослідження є підвищення якості електроенергії, і, як наслідок, підвищення терміну служби електрообладнання та забезпечення умов нормального технологічного процесу споживачів електроенергії. Кількісно оцінено показники, що характеризують коливання напруги: розмах зміни напруги (δU_t) і показник флікера (P_t). Перевірено ефективність нової схеми керування напругою конденсатора для зменшення вищих гармонік струму THD_I в порівнянні з класичною схемою на основі PI-регулятора.

644 164

Як цитувати

[1]

«ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ СХЕМИ КЕРУВАННЯ НАПРУГОЮ КОНДЕНСАТОРА УНІФІКОВАНОГО РЕГУЛЯТОРА ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ КОЛИВАНЬ НАПРУГИ», Вісник ВПІ, вип. 1, с. 21–28, Лют 2023, doi: 10.31649/1997-9266-2023-166-1-21-28.

Завантажити посилання

Біографії авторів

автор М. Й. Бурбело, афіліація Вінницький національний технічний університет

д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри електротехнічних систем електроспоживання та енергетичного менеджменту

автор Д. Ю. Лебедь, афіліація Вінницький національний технічний університет

аспірант кафедри електротехнічних систем електроспоживання та енергетичного менеджменту

Посилання

A. V. Bessolitsyn, N. S. Bakshayeva, A. V. Votintsev, and E. A. Kalinina, “Influence of power equipment on change of voltage fluctuations in system of power supply,” Perspektivy nauki [Prospects of science], 2012, no. 11(38), pp. 109-116.

John De Dad, “Flicker: Causes, Symptoms, and Cures,” Electrical Construction and Maintenance, Jan. 1, 2007.

Характеристики напруги електропостачання в електричних мережах загальної призначеності, ДСТУ ЕN 50160:2014 (ЕN 50160:2010, IDT). Київ, Україна: Держстандарт України, 2012, 39 с.

Електрична енергія. Сумісність технічних засобів електромагнітна. Норми якості електричної енергії в системах електропостачання загального призначення, ГОСТ 13109-97. Україна, 2012.

И. В. Жежеленко, и Ю. Л. Саенко, Показатели качества электроэнергетики и их контроль на промышленных предприятиях, 3-е изд., перераб. и доп. Москва, РФ: Энергоатомиздат, 2000, 252 с.

H. Fujita, and H. Akagi, “The unified power quality conditioner: The integration of series and shunt-active filters,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 13, no. 2, pp. 315-322, Mar. 1998.

M. Aredes, “A combined series and shunt active power filter,” in Proc. IEEE/KTH Stockholm Power Tech Conf., Stockholm, Sweden, pp. 18-22, June 1995.

М. Й. Бурбело, Д. Ю. Лебедь, i О. Р. Лещенко, «Оптимізація часу заряду/розряду конденсаторів активного фільтра під час коливань напруги,» Вісник ХНУ, вип. 4, с. 58-63, серп. 2022. https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2022-311-4-58-63 .

Raphael J. Millnitz dos Santos, Jean Carlo da Cunha, and Marcello Mezaroba, “A Simplified Control Technique for a Dual Unified Power Quality Conditioner,” IEEE Transactions on industrial electronics, vol. 61, no. 11, Nov. 2014.

The Art of Electronics, 3rd ed. Cambridge, USA: Cambridge University Press, 2015.

Електромагнітна сумісність. Частина 4-15. Методики випробування та вимірювання. Флікерметр. Технічні вимоги до функціювання та конструкції, ДСТУ EN 61000-4-15:2018. Київ, Україна: Держстандарт України.