Можливості зменшення впливу чрп на якість електроенергії в мережах підприємств та вартості його використання

Abstract

UK: Мета роботи. Імітаційне моделювання внутрішньоцехових систем електропостачання й порівняльна оцінка на його основі коефіцієнтів спотворення синусоїдальної кривої напруги. Методи дослідження. Методи імітаційного моделювання внутрішньоцехових систем електропостачання. Чисельні методи обробки отриманих результатів. Методи обчислення дискретного перетворення Фур'є. Отримані результати. Для підвищення рівня автоматизації технологічних процесів в промислових електроустановках знаходять широке застосування перетворювачі частоти. Разом з усіма перевагами використання частотно-регульованого привода призводить до спотворення синусоїдальної форми графіка напруги. В статті проведено оцінку коефіцієнта спотворення синусоїдальної кривої напруги для двох варіантів побудови внутрішньоцехової мережі промислового підприємства. Запропоноване рішення дозволяє покращити форму кривої напруги приводу за рахунок зменшення кількості нелінійних напівпровідникових елементів в системі електропостачання та знизити вплив вищих гармонічних складових на електромережу. Одночасно це дає можливість здешевити використання ЧРП на підприємстві. Наукова новизна. Шляхом експериментального дослідження встановлено, що використання загального випрямляча у поєднанні з загальною шиною постійного струму та індивідуальних інверторів дозволяє знизити коефіцієнт спотворення синусоїдальної кривої напруги. Практична цінність. Розроблені імітаційні моделі роботи цехової мережі дозволяють досліджувати показники якості електричної енергії як в стаціонарних, так і в перехідних режимах роботи. EN: Purpose. Simulation modeling of internal power supply systems and comparative assessment on its basis of the total distortion coefficients of the sinusoidal voltage curve. Methodology. Methods of simulating modeling of internal power supply systems. Numerous methods for processing the obtained results. Methods for calculating the discrete Fourier transform. Findings. To increase the level of automation of technological processes in industrial electrical installations, frequency converters are widely used. Together with all the advantages of using a variable frequency drive, it leads to a distortion of the sinusoidal shape of the voltage graph. The article evaluates the total distortion factor of the sinusoidal voltage curve for two options for constructing an internal network of an industrial enterprise. The proposed solution makes it possible to improve the shape of the voltage curve by reducing the number of non-linear semiconductor elements in the power supply system and reduce the influence of higher harmonic components on the power grid. At the same time, this makes it possible to reduce the cost of using VFD at the enterprise. Originality. Through experimental research, it has been established that the use of a common rectifier in combination with a common DC bus and individual inverters can reduce the total distortion coefficient of the sinusoidal voltage curve. Practical value. The developed simulation models of the workshop network’s operation make it possible to study the indicators of the electric energy quality both in stationary and in transient modes of operation.