Науковий вісник НГУ

Інноваційна методика оцінки спотворення електричної потужності кабельної лінії електропередачі

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2020

Останнє оновлення: 15 березня 2020

Опубліковано: 11 березня 2020

Перегляди: 2343

Authors:

О.В.Бялобржеський, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0003-1669-4580, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, м. Кременчук, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.С.Бондаренко, orcid.org/0000-0002-6224-2123, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, м. Кременчук, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.М.Якимець, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0002-2797-2796, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, м. Кременчук, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Abstract:

Мета. Обґрунтування використання компонент електричної потужності, утворених гармоніками струму й напруги різної частоти, для оцінки її впливу на процес передачі електричної енергії.

Методика. Використана П-образна схема заміщення кабельної лінії електропередачі. Провідність ізоляції прийнята нескінченно малою. Із використанням результатів відомих досліджень урахована зміна активного опору з підвищенням частоти струму. Кабельна лінія електропередачі представлена чотириполюсником, рівняння якого записані в А-формі. При незмінному характері напруги в кінці лінії, для двох випадків змінного несинусоїдального струму в кінці лінії, однаковому його діючому значенні й коефіцієнті нелінійних спотворень, виконано розрахунок параметрів режиму чотириполюсника. На підставі отриманих параметрів режиму лінії, за існуючих методик визначення складових потужності, виконано їх чисельний розрахунок. За результатами аналізу отриманих складових потужності для двох випадків відзначено їх збіг на початку лінії та розбіжність у кінці лінії. На підставі цього зроблено висновок щодо низької інформативності складових потужності розрахованих за відомою методикою.

Результати. Із використанням альтернативної методики визначення компонент миттєвої потужності, у залежності від поєднання частот гармонік струму й напруги, запропоновано ряд показників спотворення потужності. При цьому традиційно використані активна й реактивна потужності. На базі чисельних розрахунків зазначених показників потужності для ліній електропередач, в умовах двох раніше зазначених експериментів, продемонстрована їх ефективність. Відзначено, що для умов проведених чисельних експериментів істотно відрізняються показники частки псевдоканонічної та неканонічної компонент у залежності від розподілу амплітуд гармонік струму при одному й тому ж діючому його значенні та коефіцієнті нелінійних спотворень.

Наукова новизна. Отримала розвиток теорія миттєвої електричної потужності в частині показників спотворення потужності, що визначаються з урахуванням комбінації частот полігармонічного струму й напруги однофазних електричних систем.

Практична значимість. Інноваційні показники спотворення електричної потужності, отримані на основі аналізу складу миттєвої потужності, відображають неякісність електричної енергії. Додаткове введення запропонованих показників до процедури обліку електричної енергії є передумовою для мотивації учасників процесу до підвищення якості.

References.

1. Zhezhelenko, I. V. (2018). The main directions of improving the efficiency of production, transmission and distribution of electrical energy]. Energetika. Proc. CIS Higher Educ. Inst. and Power Eng. Assoc., 61(1), 28-35. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-1-28-35.

2. Toups, T. N., & Czarnecki, L. S. (2014). Advanced metering infrastructure’s measurement of working, reflected, and detrimental active power in microgrids. 2014 IEEE Green Energy and Systems Conference (IGESC), Long Beach, CA, (pp. 41-46). https://doi.org/10.1109/IGESC.2014.7018638.

3. Plakhtii, А. (2018). Analysis of power loss caused by higher harmonics in electrical supply systems. Bulletin of NTU “KhPI”. Series: New solutions in modern technologies, 26(1302), 1, 126-134, https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.26.18.

4. Sirotin, Yu. O., Gryb, O. G., & Gapon, D. A. (2017). Accounting inactive components of full-scale power. Bulletin of NTU “KhPI”. Series: System analysis, control and information technology, 42(948), 71-76.

5. Topolski, Ł., Warecki, J., & Hanzelka, Z. (2018). Methods for determining power losses in cable lines with non-linear load. Przeglad Elektrotechniczny, 94(9), 85-90. https://doi.org/10.15199/48.2018.09.21.

6. Milardovich, N., Prevosto, L., & Lara, M. A. (2014). Calculation of harmonic losses and ampacity in low-voltage power cables when used for feeding large LED lighting loads. Advanced Electromagnetics, 3(1), 50-56. https://doi.org/10.7716/aem.v3i1.258.

7. Averbukh, M. A., & Prasol, D. A. (2018). Influence of high-power nonlinear consumers on electric energy losses in mining high-voltage power line. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 327(5), (pp.1-6). https://doi.org/10.1088/1757-899X/327/5/052028.

8. IEEE Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions in IEEE Std 1459-2010 (Revision of IEEE Std 1459-2000), (pp.1-50), March 19, 2010. https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2010.5439063.

9. Zhemerov, G., Ilina, N., & Tugay, D. (2016) The theorem of minimum energy losses in three-phase four-wire energy supply system, 2016 2 ^nd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS), Kyiv, (pp. 1-3). https://doi.org/10.1109/IEPS.2016.7521889.

10. Zhemerov, G. G., & Tugay, D. V. (2015). Dependence of the additional losses in three-phase energy supply systems on reactive power and instantaneous active power pulsations. Tekhnichna Elektrodynamika, 4, 66-70.

11. Zagirnyak, M., Maliakova, M., & Kalinov, A. (2015). Analysis of electric circuits with semiconductor converters with the use of a small parameter method in frequency domain, COMPEL: The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 34(3), 808-823. https://doi.org/10.1108/COMPEL-10-2014-0260.

12. Bucci, G., Ciancetta, F., Fiorucci, E., & Ometto, A. (2017). Survey about Classical and Innovative Definitions of the Power Quantities Under Nonsinusoidal Conditions. International Journal of Emerging Electric Power Systems, 18(3), 1-16. https://doi.org/10.1515/ijeeps-2017-0002.

13. Bialobrzheskyi, О., Rod’kin, D., & Gladyr, A. (2018). Power components of electric energy for technical and commercial electricity metering. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2), 70-79. https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-2/10.

• < Попередня
• Наступна >