Аналіз та оптимізація режимів компенсації реактивної потужності в системі електропостачання
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.168584Ключові слова:
система електропостачання, реактивна потужність, режим компенсації, лінія електропередачі, компенсуючий пристрійАнотація
Представлено дослідження режимів в однофазній узагальненій системі електропостачання в аспекті підвищення енергетичних показників в системі шляхом компенсації реактивної потужності. Розглянуті три тестових варіанта системи електропостачання з різними співвідношеннями комплексних опорів навантаження та лінії електропередачі. Показані недоліки традиційного методу розрахунку параметрів компенсуючого пристрою, які забезпечують часткову компенсацію реактивної потужності, що споживається лише навантаженням. Аналіз режиму часткової компенсації свідчить про те, що зі збільшенням реактивності лінії електропередачі погіршуються енергетичні показники, які вдається отримати в результаті компенсації реактивної потужності. З застосуванням пошукової оптимізації показано, що для повної компенсації потрібне збільшення ємності компенсатора. Метод пошукової оптимізації реалізований в пакеті програм комп'ютерної математики MathCAD за допомогою вирішального блоку given-find. Для цього використовуються рівняння математичної моделі системи електропостачання на основі компонентних і топологічних рівнянь. В якості додаткових умов використані співвідношення, що визначають повну компенсацію реактивної потужності живильного джерела, а також умови фізичної можливості бути реалізованим структури компенсуючого пристрою Перемінними оптимізації є параметри досліджуваного режиму і параметри компенсуючого пристрою. Представлені фрагменти текстів програм з числовими результатами розв’язань, а також порівняльні таблиці результатів аналізу і оптимізації режимів компенсації реактивної потужності в досліджуваних системах електропостачання для всіх варіантів їх параметрів. Дані кількісні оцінки величини додаткової ємності, яка обчислюється виходячи з умови компенсації нею реактивної потужності в лінії електропередачі. Дослідження, що проведені в роботі, показали, що при збільшенні реактивного опору лінії електропередачі повна компенсація не може бути досягнута із застосуванням поперечної компенсації і цьому явищу дана фізична трактовка. Вона полягає в тому, що напруга на компенсуючому поперечному конденсаторі зменшується швидше, ніж зростає компенсована ним реактивна потужність лінії електропередач. Показано, що в останньому випадку повна компенсація реактивної потужності все ж може бути досягнута застосуванням комбінованої поздовжньо-поперечної компенсації
Посилання
- Hofmann, W., Schlabbach, J., Just, W. (2012). Reactive Power Compensation: A Practical Guide. John Wiley & Sons, 274. doi: https://doi.org/10.1002/9781119967286
- Arrillaga, J., Watson, N. R., Chen, S. (2000). Power system quality assessment. John Wiley, 300.
- Acha, E., Agelidis, V. G., Miller, T. J. E. (2002). Electronic Control in Electrical Systems. Newnes, 464. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-7506-5126-4.x5000-7
- Kudrin, B. I. (2006). Elektrosnabzhenie promyshlennyh predpriyatiy. Lviv: Inzhiniring, 622.
- Milykh, V. I., Pavlenko, T. P. (2016). Elektropostachannia promyslovykh pidpryiemstv. Kharkiv, 272.
- Gerasimenko, A. A., Fedin, V. T. (2006). Peredacha i raspredelenie elektricheskoy energii. Rostov-na-Donu: Feniks, 720.
- Nanda, P., Kumar Panigrahi, C., Dasgupta, A. (2017). Reactive power monitoring and compensation in a distribution network of modern power system. International Journal of Applied Engineering Research, 12 (22), 12395–12402.
- Gayatri, M. T. L., Parimi, A. M., Pavan Kumar, A. V. (2018). A review of reactive power compensation techniques in microgrids. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, 1030–1036. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.006
- Han, Y., Chen, L., Ma, H., Wang, Z. (2014). Optimization of reactive power compensation for distribution power system with small hydro power. 2014 International Conference on Power System Technology. doi: https://doi.org/10.1109/powercon.2014.6993939
- Kopylov, I. P. (2004). Elektricheskie mashiny. Moscow: Vysshaya shkola, 607.
- Yagup, V. G., Yagup, Е. V. (2017). Primenenie optimizatsionnyh metodov dlya resheniya zadach uluchsheniya pokazateley elektricheskih sistem. Kharkiv: HNUGH im. A. N. Beketova, 170.
- Yagup, V. G., Yagup, K. V. (2015). Synthesis of electric system in time domain by searching optimization method. Tekhnichna elektrodynamika, 2, 24–29.
- Yagup, V. G., Yagup, K. V. (2016). Determination of reactive power compensation mode in four-wire three-phase electric power supply system using search engine optimization. Tekhnichna elektrodynamika, 1, 60–66.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Валерий Григорьевич Ягуп
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
