Визначення режимних характеристик регулятора напруги з ємнісним навантаженням
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259935Ключові слова:
регулятор напруги, повністю керований напівпровідниковий вентиль, статичний компенсатор реактивної потужностіАнотація
Завдання динамічної компенсації реактивної потужності вирішують засобами гнучких систем передавання змінного струму з використанням пристроїв силової електроніки. Об’єктом дослідження є регулятор змінної напруги з ємнісним навантаженням. В дослідженні вирішувалася проблема ефективності фазового регулювання напруги на конденсаторній батареї для використання її в якості джерела для компенсації реактивної потужності. Наведено результати дослідження, які обґрунтовують ефективність способу отримання динамічного джерела реактивної потужності на основі використання тиристорного регулятора напруги з ємнісним навантаженням. Проведено порівняльне дослідження двох режимів регулятора: режиму з фазовим керуванням закривання повністю керованих напівпровідникових вентилів та режиму з фазовим керуванням відкривання одноопераційних напівпровідникових вентилів. Отримано аналітичні вирази для кутових характеристик потужності за основною гармонікою. Показано, що в першому режимі струм через конденсатор ємнісний, що надає можливість отримати тиристорно-регульовану конденсаторну батарею для динамічної компенсації реактивної потужності в системах електропостачання. Виявлено, що в другому режимі одночасно з регулюванням реактивної потужності спостерігається явище споживання з мережі живлення активної потужності за основною гармонікою. Це означає, що регулювання струму через ідеальну ємність за допомогою ідеальних фазово керованих напівпровідникових вентилів супроводжується споживанням з мережі живлення активної складової струму. Отриману складову активної потужності в електричній схемі без активних опорів запропоновано назвати "активною потужністю штучного зсуву". Результати підтверджено дослідженнями на віртуальних моделях
Посилання
- Sanjeevikumar, P., Sharmeela, C., Holm-Nielsen, J. B., Sivaraman, P. (2020). Power Quality in Modern Power Systems. Academic Press. doi: https://doi.org/10.1016/c2019-0-05409-x
- Muuss, F., Hemdan, N. G. A., Kurrat, M., Unger, D., Engel, B. (2015). Dynamic virtual reactive power plant in active distribution networks. 2015 IEEE Eindhoven PowerTech. doi: https://doi.org/10.1109/ptc.2015.7232356
- Pudjianto, D., Djapic, P., Strbac, G., Stojkovska, B., Ahmadi, A. R., Martinez, I. (2019). Integration of distributed reactive power sources through Virtual Power Plant to provide voltage control to transmission network. 25th International Conference on Electricity Distribution (CIRED-2019). doi: https://doi.org/10.34890/933
- Bertram, R., Schnettler, A. (2017). A control model of virtual power plant with reactive power supply for small signal system stability studies. 2017 IEEE Manchester PowerTech. doi: https://doi.org/10.1109/ptc.2017.7980838
- Dynamic reactive power compensation. Available at: https://electrical-engineering-portal.com/power-quality-dynamic-reactive-power-compensation
- Brian, K., Johnson. (2018). Fundamental Concepts of Dynamic Reactive Compensation and HVDC Transmission. University of Idaho.
- Hingorani, N. G., Gyugyi, L. (2017). Static Shunt Compensators: SVC and STATCOM. Understanding FACTS. Wiley 135-207.doi: https://doi.org/10.1109/9780470546802.ch5
- Moghbel, M., Masoum, M. A. S., Fereidouni, A., Deilami, S. (2018). Optimal Sizing, Siting and Operation of Custom Power Devices With STATCOM and APLC Functions for Real-Time Reactive Power and Network Voltage Quality Control of Smart Grid. IEEE Transactions on Smart Grid, 9 (6), 5564–5575. doi: https://doi.org/10.1109/tsg.2017.2690681
- Hock, R. T., de Novaes, Y. R., Batschauer, A. L. (2018). A Voltage Regulator for Power Quality Improvement in Low-Voltage Distribution Grids. IEEE Transactions on Power Electronics, 33 (3), 2050–2060. doi: https://doi.org/10.1109/tpel.2017.2693239
- Mitra, P., Venayagamoorthy, G. K., Corzine, K. A. (2011). SmartPark as a Virtual STATCOM. IEEE Transactions on Smart Grid, 2 (3), 445–455. doi: https://doi.org/10.1109/tsg.2011.2158330
- Compensators – SVC, SSSC and so on using power electronics. Available at: https://www.edgefxtech.com/blog/different-types-of-compensators-in-power-electronics/
- Rashid, M. H. (2011). Power electronics handbook: Devices, Circuits, and Applications. Elsevier. Available at: https://www.sciencedirect.com/book/9780123820365/power-electronics-handbook
- Fediv, Y., Sivakova, O., Korchak, M. (2020). Multi Operated Virtual Power Plant in Smart Grid. Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal, 5 (6), 256–260. doi: https://doi.org/10.25046/aj050630
- Fediv, Y., Sivakova, O., Korchak, M. (2019). Model of Virtual Source of Reactive Power for Smart Electrical Supply Systems. 2019 IEEE 20th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE). doi: https://doi.org/10.1109/cpee47179.2019.8949159
- Ängquist, L. (2002). Synchronous Voltage Reversal Control of Thyristor Controlled Series Capacitor. Stockholm. Available at: https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:9191/fulltext01.pdf
- Sivakova, O., Fediv, Ye. (2010). Osoblyvosti fazovoho tyrystornoho rehuliuvannia statychnykh dzherel reaktyvnoi potuzhnosti. Tekhnichni visti, 1 (31), 48–50.
- MathWorks. Available at: https://www.mathworks.com/help/index.html
- Emanuel, A. E. (2010). Power Definitions and the Physical Mechanism of Power Flow. John Wiley. doi: https://doi.org/10.1002/9780470667149
- IEEE Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions. doi: https://doi.org/10.1109/ieeestd.2010.5439063
- Solomchak, O. (2013). Reactive power of displacement and distortion. Modern scientific research and their practical application. Available at: https://www.researchgate.net/publication/264728984
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Yevhen Fediv, Olha Sivakova
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.
