Аналіз потужності тиристорно регульованого реактора з повністю керованими напівпровідниковими вентилями

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277908

Ключові слова:

тиристорно регульований реактор, двоопераційний напівпровідниковий вентиль, статичний компенсатор реактивної потужності

Анотація

Гнучкі системи передачі змінного струму, побудовані з використанням сучасних досягнень в галузі силової електроніки, є ключовими компонентами інтелектуальних мереж. Об’єктом дослідження є тиристорно регульований реактор, який використовують в складі статичного компенсатора реактивної потужності для регулювання реактивної потужності в передавальних та розподільних електричних мережах систем електропостачання.  Запропоновано використати в регуляторі двоопераційні напівпровідникові вентилі, що дозволило отримати якісно нові регулювальні властивості. Проведено аналіз потужності реактора в режимі фазового керування провідним станом вентилів заданням моментів часу їх закривання. Отримано аналітичні вирази для кутових характеристик потужності за основною гармонікою. Виявлено, що регулюючи за фазовим принципом провідним станом ідеальних напівпровідникових вентилів, які увімкнені послідовно з ідеальною індуктивністю, поряд з регулюванням реактивної потужності спостерігається явище споживання з мережі живлення активної потужності за основною гармонікою. Показано, що причиною вказаного є штучно отриманий  за допомогою напівпровідникових вентилів активно-індуктивний характер кута зсуву основної гармоніки струму в реакторі відносно напруги джерела живлення. Наведено результати дослідження, які доводять ефект регулювання активної потужності тиристорно регульованим реактором. Дослідженням на віртуальній моделі проілюстровано регулювання активної складової потужності синхронного генератора впливом на частоту обертання ротора під час вентильного регулювання потужності реактора. Отриманий в процесі тиристорного регулювання реактора ресурс активної потужності співмірний з його встановленою потужністю

Біографії авторів

Євген Ігорович Федів, Національний університет «Львівська політехніка»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра електроенергетики та систем управління

Ольга Михайлівна Сівакова, Національний університет «Львівська політехніка»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра електроенергетики та систем управління

Посилання

  1. Singh, B., Verma, K., Mishra, P., Maheshwari, R., Srivastava, U., Baranwal, A. (2012). Introduction to FACTS Controllers: A Technological Literature Survey. International Journal of Automation and Power Engineering, 1 (9), 193–234. Available at: https://www.academia.edu/27492103/Introduction_to_FACTS_Controllers_A_Technological_Literature_Survey
  2. Xia, T., He, J., Ye, Y., Li, W., Huang, J., Yang, J., Liu, D. (2018). Application of Advanced Power Electronic Technology in Smart Grid. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 394, 042017. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/394/4/042017
  3. Bayoumi, E. H. E. (2015). Power electronics in smart grid power transmission systems: a review. International Journal of Industrial Electronics and Drives, 2 (2), 98. doi: https://doi.org/10.1504/ijied.2015.069784
  4. Souza Junior, M. E. T., Freitas, L. C. G. (2022). Power Electronics for Modern Sustainable Power Systems: Distributed Generation, Microgrids and Smart Grids—A Review. Sustainability, 14 (6), 3597. doi: https://doi.org/10.3390/su14063597
  5. Tyll, H. K., Schettle, F. (2009). Historical overview on dynamic reactive power compensation solutions from the begin of AC power transmission towards present applications. 2009 IEEE/PES Power Systems Conference and Exposition. doi: https://doi.org/10.1109/psce.2009.4840208
  6. Brian, K., Johnson. (2018). Fundamental Concepts of Dynamic Reactive Compensation and HVDC Transmission. University of Idaho.
  7. Sampath, R. K. (2012). Dynamic compensation of reactive power in Various Faults in Power System. IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering, 3 (3), 01–07. doi: https://doi.org/10.9790/1676-0330107
  8. Bengtsson, C., Gajic, Z., Khoram, I. M. (2012). Dynamic Compensation of Reactive Power by Variable Shunt Reactors. Control Strategies and Algorithms. CIGRE-2012. Available at: https://www.researchgate.net/profile/Zoran-Gajic-2/publication/343125484_Dynamic_Compensation_of_Reactive_Power_by_Variable_Shunt_Reactors_-_Control_Strategies_and_Algorithms/links/5f17db09a6fdcc9626a689c6/Dynamic-Compensation-of-Reactive-Power-by-Variable-Shunt-Reactors-Control-Strategies-and-Algorithms.pdf
  9. Hingorani, N. G., Gyugyi, L. (2017). Static Shunt Compensators: SVC and STATCOM. Understanding FACTS. Available at: https://ieeexplore.ieee.org/document/5264273
  10. Yang, J., Yang, L., Su, Z. (2017). A Hybrid Static Compensator for Dynamic Reactive Power Compensation and Harmonic Suppression. Journal of Power Electronics, 17 (3), 798–810. doi: https://doi.org/10.6113/jpe.2017.17.3.798
  11. Mathad, V., Ronad, B., Jangamshetti, S. (2013). Review on Comparison of FACTS Controllers for Power System Stability Enhancement. International Journal of Scientific and Research Publications, 3 (3). Available at: https://www.ijsrp.org/research-paper-0313/ijsrp-p15141.pdf
  12. Sode-Yome, A., Mithulananthan, N. (2004). Comparison of Shunt Capacitor, SVC and STATCOM in Static Voltage Stability Margin Enhancement. The International Journal of Electrical Engineering & Education, 41 (2), 158–171. doi: https://doi.org/10.7227/ijeee.41.2.7
  13. Sanjeevikumar, P., Sharmeela, C., Holm-Nielsen, J. B., Sivaraman, P. (Eds.) (2021). Power Quality in Modern Power Systems. Academic Press. doi: https://doi.org/10.1016/c2019-0-05409-x
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. Bekri, O., Fellah, M. (2008). The Static Var Compensator (SVC) Device in the power systems Using Matlab/SimPowerSystems. ICEEA’08 – International Conference on Electrical Engineering and its Applications. Sidi Bel-Abbès. Available at: https://www.researchgate.net/publication/272294293_The_Static_Var_Compensator_SVC_Device_in_the_power_systems_Using_MatlabSimPowerSystems
  18. 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
  19. 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
  20. Fediv, Y., Sivakova, O. (2022). Determining the mode characteristics of voltage regulator with capacitive load. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (5 (117)), 28–35. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259935
  21. -2010 - 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
Аналіз потужності тиристорно регульованого реактора з повністю керованими напівпровідниковими вентилями

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-04-29

Як цитувати

Федів, Є. І., & Сівакова, О. М. (2023). Аналіз потужності тиристорно регульованого реактора з повністю керованими напівпровідниковими вентилями. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(8 (122), 27–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277908

Номер

Том 2 № 8 (122) (2023): Енергозберігаючі технології та обладнання

Розділ

Енергозберігаючі технології та обладнання

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Yevhen Fediv, Olha Sivakova

Creative Commons License

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.