Визначення показників якості напруги у промислових системах електропостачання при обмеженій потужності енергосистеми

Abstract

UK: Мета роботи. Обгрунтувати залежності визначення показників електромагнітної сумісності систем електропостачання промислових підприємств при наявності потужних нелінійних та несиметричних навантажень в умовах обмеженої потужності енергосистеми. Методи дослідження. Методи теоретичної електротехніки для побудови схем заміщення трифазних електричних мереж, ряди Фур’є для аналізу вищих гармонік струму та напруги, метод симетричних складових для аналізу несиметрії. Отримані результати. Виділено основні показники якості напруги, значення яких залежить від параметрів живлячої електроенергетичної системи (потужності короткого замикання). Наведено аналітичні залежності розрахунку показників несиметрії та несинусоїдальності при обмеженні потужності КЗ. Проаналізовано засоби корекції показників якості в умовах електричних мереж з розподіленою генерацією. Наукова новизна. Наукова новизна полягає у встановленні закономірностей зміни режимних параметрів промислового навантаження від параметрів енергосистеми, що виражається у взаємопов’язаних змінах показників якості напруги. При цьому в аналітичних моделях додана опція отримання варіативних змін параметрів енергосистеми як за рахунок генеруючих потужностей, так і через параметри схем заміщення електричних мереж різного класу напруги. Практична цінність. Для інженерних розрахунків запропоновано спрощені алгоритми визначення показників якості напруги (відхилення, коливання, несиметрії та несинусоїдальності напруги) з урахуванням реальної конфігурації електричної мережі та актуальної потужності енергосистеми. Це дає можливість оцінити ефективність передачі та перетворення електроенергії за довільної конфігурації схеми післяаварійного живлення. EN: Purpose. To justify the dependence of the determination of indicators of electromagnetic compatibility of power supply systems of industrial enterprises in the presence of powerful nonlinear and asymmetric loads in conditions of limited power system capacity. Methodology. Methods of theoretical electrical engineering for the construction of replacement schemes of threephase electrical networks, Fourier series for the analysis of higher harmonics of current and voltage, the method of symmetrical components for the analysis of asymmetry. Findings. Виділено основні показники якості напруги, значення яких залежить від параметрів живлячої електроенергетичної системи (потужності короткого замикання). Наведено аналітичні залежності розрахунку показників несиметрії та несинусоїдальності при обмеженні потужності КЗ. Проаналізовано засоби корекції показників якості в умовах електричних мереж з розподіленою генерацією. Originality. The scientific novelty consists in establishing the patterns of changes in the mode parameters of the industrial load from the parameters of the power system, which is expressed in interrelated changes in voltage quality indicators. At the same time, in the analytical models, the option of obtaining variable changes in the parameters of the power system both due to the generating capacities and through the parameters of the substitution schemes of electrical networks of different voltage classes has been added. Practical value. For engineering calculations, simplified algorithms for determining voltage quality indicators (deviation, oscillation, asymmetry and non-sinusoidal voltage) are proposed, taking into account the real configuration of the electrical network and the actual power of the power system. This makes it possible to evaluate the efficiency of transmission and conversion of electricity under an arbitrary configuration of the post-emergency power supply scheme.