Идентификация и оценка влияния источников несимметрии напряжений на качество электрической энергии является важной задачей во взаимоотношениях между поставщиками и потребителями электроэнергии. Методика измерений и оценки показателей качества электроэнергии накладывает существенные ограничения на ее решение. В связи с этим существующие методы идентификации и оценки источников несимметрии напряжений имеют значительные ограничения, которые позволяют находить приемлемые решения только для случая одного доминирующего источника искажений. Рассмотрен новый метод решения данной задачи, ориентированный на исходные данные одного элементарного интервала измерений показателей качества электроэнергии. Простота реализации и высокая точность позволяют использовать его без каких-либо ограничений по количеству и мощности источников искажений в точке общего присоединения.

Для адекватного представления обобщенной нагрузки в математических моделях распределения фактических вкладов необходимо определить структуру ее схемы замещения и способ вычисления ее параметров. На основе матричного метода анализа электрических цепей определена структура эквивалентной схемы замещения обобщенной нагрузки. Определение параметров эквивалентной схемы замещения обобщенной нагрузки в рамках методики измерения показателей качества электрической энергии практически невыполнимо. Предложена приближенная схема замещения обобщенной нагрузки, параметры которой могут быть определены по результатам единичных измерений. Выполнен анализ ошибок определения приближенной схемы замещения обобщенной нагрузки применительно к задаче распределения фактических вкладов в искажение симметрии напряжений в точке общего присоединения.

Задача снижения уровней интергармоник в электрических сетях является составной частью задачи улучшения качества электроэнергии и в целом обеспечения электромагнитной совместимости нелинейных нагрузок, являющихся источниками несинусоидальности, и систем их электроснабжения. Результатом снижения уровней интергармоник должно являться обеспечение требуемых норм качества напряжения, предъявляемых европейским международным стандартом EN 50160:2010. Таким образом, цель работы - разработка методики выбора фильтрокомпенсирующих устройств, настраиваемых на частоты интергармоник. При решении данной задачи используется традиционный подход к выбору фильтрокомпенсирующих устройств высших гармоник с введением необходимых коррективов, учитывающих особенности возникновения и распределения по оси частот интергармоник. Ввиду влияния на частоту настройки фильтров интергармоник, особенно в области низких частот, большого числа факторов обязательным является проверка на отсутствие перегрузок и эффективность работы фильтрокомпенсирующих устройств интергармоник после ввода их в эксплуатацию.

Одним из негативных последствий несинусоидальных режимов является возникновение дополнительных потерь мощности и электроэнергии в элементах электрических сетей. Традиционно в этом случае определяются дополнительные потери, вызванные высшими гармониками тока. Однако при работе ряда резкопеременных нагрузок, а также нагрузок, получающих питание от преобразователей частоты, доля которых в системах электроснабжения постоянно растет, в кривых токов наряду с высшими гармониками возникает существенный спектр интергармоник. Таким образом, возникает задача оценки дополнительных потерь на частотах интергармоник. На сегодняшний день вопрос оценки дополнительных потерь, связанных с генерированием интергармоник, является малоисследованным ввиду сложности математического аппарата, позволяющего учесть наличие интергармоник. Проведенные исследования показали, что применение спектрально-корреляционной теории случайных процессов позволяет решить инженерную задачу оценки дополнительных потерь в системах электроснабжения. Преимуществом такого подхода является возможность оценки дополнительных потерь как на стадии эксплуатации, так и на стадии проектирования.

Разработана методика выбора батарей конденсаторов, применяемых как в качестве компенсаторов реактивной мощности при наличии источников интергармоник, так и в составе фильтров высших гармоник и интергармоник. Получены выражения для проверки отсутствия недопустимых перегрузок батарей конденсаторов по напряжению и по току при наличии в кривой напряжения (тока), наряду с высшими гармониками, дискретного спектра интергармоник. Обоснована целесообразность упрощенного учета изменения напряжения на зажимах батарей конденсаторов фильтров высших гармоник и интергармоник за счет наличия реактора в составе фильтров. Использование предложенных подходов позволит комплексно решать ряд вопросов, связанных с выбором параметров батарей конденсаторов в электрических сетях с нелинейными нагрузками.

Приведен расчет конструктивно-технологических параметров конвейерной сушилки пророщенного зерна. На основе материального и теплового баланса выявлена взаимосвязь теплоты необходимой для сушки пророщенного зерна с начальной и конечной влажностью продукта.

Задача снижения уровней интергармоник в электрических сетях является составной частью задачи улучшения качества электроэнергии и в целом обеспечения электромагнитной совместимости нелинейных нагрузок, являющихся источниками несинусоидальности, и систем их электроснабжения. Результатом снижения уровней интергармоник должно являться обеспечение требуемых норм качества напряжения, предъявляемых европейским международным стандартом EN 50160:2010. Таким образом, цель работы - разработка методики выбора фильтрокомпенсирующих устройств, настраиваемых на частоты интергармоник. При решении данной задачи используется традиционный подход к выбору фильтрокомпенсирующих устройств высших гармоник с введением необходимых коррективов, учитывающих особенности возникновения и распределения по оси частот интергармоник. Ввиду влияния на частоту настройки фильтров интергармоник, особенно в области низких частот, большого числа факторов обязательным является проверка на отсутствие перегрузок и эффективность работы фильтрокомпенсирующих устройств интергармоник после ввода их в эксплуатацию.

Произведен анализ работы ветрогенераторов, определено влияние различных конструкций на качество электроэнергии и электромагнитную совместимость распределительной сети. Рассмотрены факторы, влияющие на колебания напряжения и дозу фликера, причины возникновения высших гармоник и интергармоник. Определено, что изменчивость и непостоянство скорости ветра во времени имеет решающее значение для эксплуатации ветроэнергетики. Предложен метод моделирования турбулентного ветрового потока, основанный на моделировании с помощью рекуррентных разностных уравнений, для последующего анализа его влияния на качество электроэнергии и электромагнитную совместимость. Предложено определение корреляционной функции турбулентной составляющей ветрового потока аппроксимацией спектральной плотности Каймала аналитическим выражением, соответствующим экспоненциальной корреляционной функции. Аппроксимация была произведена по условиям равенства площадей под кривыми спектральных плотностей и значений спектральных плотностей при угловой частоте, равной нулю. Получены аналитические выражения для параметров корреляционной функции в зависимости от средней скорости ветра и интенсивности турбулентности.

На основании матричного метода анализа электрических цепей определена структура эквивалентной схемы замещения обобщенной нагрузки. Предложен способ приближенного определения параметров эквивалентной схемы замещения обобщенной нагрузки. Выполнен анализ ошибок приближенного определения параметров эквивалентной схемы замещения обобщенной нагрузки применительно к задаче распределения фактических вкладов в точке общего присоединения.

Потребление и передача электроэнергии пониженного качества вызывает у субъектов рынка электроэнергии дополнительные финансовые потери, величина которых может во много раз превышать ее стоимость. При возникновении такой ситуации возникает вопрос о распределении финансовой компенсации потерпевшей стороне между всеми участниками этого события. Проведенные исследования показали, что адекватное решение этой задачи возможно на основе распределенной математической модели определения фактических вкладов в искажения напряжений в точке общего присоединения. Так как ее применение требует построения распределенной в пространстве и синхронизированной во времени измерительной системы, что с практической точки зрения является сложной задачей, целесообразным будет приведение распределенной математической модели определения фактических вкладов к случаю локальных измерений. Представлены результаты данного приведения, которое базируется на матричном методе преобразования схем замещения электрических цепей. Полученная математическая модель применима для описания точки общего присоединения, где с одной стороны подключен потребитель электроэнергии, а с другой - эквивалентная система электроснабжения. В ходе эквивалентных преобразований определена структура схемы замещения эквивалентной системы электроснабжения. В целом результаты представленных исследований могут быть использованы при разработке методов и средств распределения фактических вкладов линейных источников искажений в искажения напряжений в точке общего присоединения по данным локальных измерений.

На основе имитационного моделирования проведен сравнительный анализ математических моделей распределения фактических вкладов линейных источников искажений в искажение напряжений в точке общего присоединения, которые основаны на принципах наложения и исключения. Полученные результаты позволили сделать вывод об эквивалентности двух математических моделей и их произвольном выборе для решения задачи распределения фактических вкладов линейных источников искажений в искажение напряжений в точке общего присоединения.

Повышение цен на электроэнергию, а также плохое состояние электрических сетей вынуждает разрабатывать и внедрять современные методы, позволяющие снизить потребление электроэнергии, а также снизить потери в электросети. Решение этой задачи связано, прежде всего, с оптимизацией производственного процесса: разнесение во времени нагрузок наиболее мощных электроприёмников, ограничение их холостой работы, снижение потребления на собственные нужды, использование оборудование с более высоким кпд а также оптимизация режима реактивной мощности. В настоящее время на многих предприятиях установлены компенсирующие устройства, которые используются с целью снижения коэффициента реактивной мощности в точке балансовой принадлежности до экономического уровня, установленного энергосистемой. Однако при этом не учитывается, что в сложной сети перетоки мощности при неоптимальном размещении компенсирующих устройств и неправильном выборе их мощности могут достигать больших величин, что вызывает увеличение потерь в сети. Разработана программа, реализующая алгоритмы прогнозирования с помощью нейронных сетей на основе как полных, так и не полных данных о величинах электрических нагрузок, а также дальнейшей оптимизации режима реактивной мощности. Проанализировано влияние места размещения КУ в распределительной сети потребителей на величину затрат. В итоге достигнуто существенное снижение величины оплаты за реактивную мощность, а также за потери активной энергии в элементах электрической сети.

Надійність роботи мереж власних потреб теплових електростанцій визначає працездатність складного технологічного циклу, яким є виробництво електроенергії. Аварійне виключення механізмів власних потреб призводить до зниження міцностей, виданих в мережу генераторами, а іноді потребує повного скидання навантаження і відключення генератора. Основними споживачами власних потреб є високовольтні двигуни, пошкодження яких найчастіше починається з виникнення однофазного замикання на землю.

Потребление и передача электрической энергии пониженного качества является причиной значительных экономических убытков как у ее потребителей, так и поставщиков. При возникновении такой ситуации ставится задача распределения финансовой компенсации убытков потерпевшей стороне между всеми участниками, виновными в понижении качества электроэнергии. Решение данной задачи основывается на определении фактических вкладов присоединений в понижение качества электроэнергии в точке общего присоединения. На сегодняшний день существует большое количество методов различных как по методологии, так и по техническим особенностям реализации. В ходе проведенного анализа этих методов дана их классификация и определена область использования каждого из них. В результате определено, что большинство методов определения фактического вклада присоединений в понижение качества электрической энергии в точке общего присоединения основаны на использовании в своих математических моделях линейного разложения схем замещения электрической сети на отдельные гармонические и симметричные составляющие. Это определяет главный их недостаток - пренебрежение взаимным влиянием источников искажений друг на друга. Получение для этих методов дополнительной информации о параметрах схем замещения электрической сети в координатах, отличных от фазных, вызывают затруднения как методологического, так и технического характера.

Рассмотрен способ математического исключения в математической модели распределения фактических вкладов линейных источников искажений в несимметрию и отклонение напряжений.

Потребление и передача электрической энергии пониженного качества является причиной многих негативных последствий, которые в конечном счете выражаются экономическими убытками потребителей и поставщиков электрической энергии. На сегодняшний день насчитывается достаточно большое количество методов определения фактического вклада в понижение качества электрической энергии. Основная часть из них разработана в пространстве симметричных составляющих и базируется на использовании соответствующих параметров режима работы и схем замещения элементов систем электроснабжения. Именно этот прием является главной причиной недостатков существующих методов определения фактических вкладов. Разработка новых математических моделей является ключом к созданию новых, более совершенных методов распределения фактических вкладов. Приведены результаты по разработке новой математической модели распределения фактических вкладов линейных источников искажения в искажения напряжений в системе электроснабжения, которая базируется на пространстве фазных составляющих и учитывает распределенный характер источников искажений. Основной идеей разработанной модели является выделение у всех источников искажения искажающих частей и определение их фактического вклада в общее искажение напряжений.

Разработан алгоритм моделирования графика реактивной нагрузки промышленного предприятия при различных значениях параметров корреляционной функции; произведено прогнозирование электрических нагрузок с помощью нейронных сетей, статистических методов, а также по среднему значению потребления реактивной мощности за предыдущие сутки. На основе сравнения погрешностей методов прогнозирования сделаны выводы о целесообразности применения каждого из методов прогнозирования при различных значениях коэффициента затухания корреляционной функции.

Электрическая тяга является типичным потребителем, который создает помехи в питающей сети в виде искажений токов и напряжений. Представлен анализ результатов измерений высших гармоник тока и напряжения, выполненных на шинах 110 кВ и 15 кВ распределительной подстанции. Проведено исследование распределения высших гармоник между сетями 15 и 110 кВ, после выполнения которого можно сделать вывод, что искажения напряжения со стороны 15 кВ вызвано тяговой нагрузкой, а конкретно высшими гармониками, характерными для 12-импульсных преобразователей. В свою очередь, в сети 110 кВ токи и напряжения не имеют идентичный состав высших гармоник, что говорит о искажениях, связанных с потребителями, которые находятся вне исследуемой подстанции. Справедливость полученных выводов аргументируется графиком сравнения высших гармоник тока и напряжения с обеих сторон трансформатора 110/15 кВ, на котором отображается доминирование высших гармоник определенного порядка в зависимости от фактора, влияющего на ток и напряжение.

Індекс рубрикатора НБУВ: З261.883-053

Рубрики:

Трансформатори напруги

Шифр НБУВ: Ж16377 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрен вопрос компенсации реактивной мощности в электрических сетях при работе нелинейных нагрузок. Внимание уделено вопросу компенсации реактивной мощности для случая, когда нелинейная нагрузка является источником интергармоник.