Облік потужностей прямої, оберненої та нульової послідовностей у несиметричній трифазній електричній системі

Рейтинг користувача:  / 0
ГіршийКращий 

Authors:


О.В.Бялобржеський*, 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.

А.О.Постіл, orcid.org/0000-0001-9411-7047, 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, 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.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.


повний текст / full article



Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (6): 093 - 099

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-6/093



Abstract:



Мета.
Визначення, на підставі миттєвої електричної потужності трифазної несиметричної системи синусоїдального періодичного струму, активної та реактивної потужності прямої, оберненої та нульової послідовностей і фактору незмінності потужності.


Методика.
У разі несиметрії у трифазній електричній системі якість електричної енергії оцінюється за напругою та струмом прямої, оберненої, нульової послідовності. При цьому аналогічні складові активної й реактивної потужності не отримали практичного поширення. Але саме по потужності ведеться облік електроенергії. Ортогональні компоненти миттєвої потужності у часовій області визначені за допомогою симетричних компонентів напруги та струму. Виділені активна, реактивна потужності прямої, оберненої й нульової послідовностей. Отриманий результат має властивість репрезентативності, якої не має більшість відомих результатів.



Результати.
Аналітично визначені миттєві складові потужності трифазної системи, у тому числі амплітуди коливальних складових потужності. За допомогою графічної інтерпретації окремого випадку режиму трифазної системи доведена необхідність урахування коливальних складових миттєвої потужності. Як інтегральний показник, що враховує коливальні складові миттєвої потужності трифазної системи, використовується її середньоквадратичне значення за період повторення.


Наукова новизна.
Шляхом розрахунку коефіцієнту корисної дії трансформатора досліджуваної моделі за активної потужності прямої послідовності й такого ж показника за активної потужності у цілому встановлено, що на результати розрахунку узагальнених показників, у тому числі об’єктів електроенергетичної системи, впливає розмежування послідовностей компонент потужності. Це може призвести до помилкових суджень щодо ефективності функціонування зазначених об’єктів електроенергетичної системи.


Практична значимість.
Для характеристики рівня якості електричної енергії трифазної системи синусоїдального струму в несиметричному режимі використано коефіцієнт незмінності потужності.


Ключові слова:
електрична потужність, середньоквадратичне значення потужності, якість електроенергії

References.


1. Emanuel, A. E. (2010). Power definitions and the physical mechanism of power flow. Chichester, West Sussex, United Kingdom, John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate. ISBN: 978-1-119-95728-7.

2. Akagi, H., Watanabe, E. H., & Aredes, M. (2017). The Instantaneous Power Theory, in Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning. IEEE, 37-109. https://doi.org/10.1002/9781119307181.ch3.

3. IEEE Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions, IEEE Standard 1459-2010 (2010). Retrieved from https://ieeexplore.ieee.org/document/5439063.

4. Todorov, O., Bialobrzheskyi, O., & Sulym, A. (2020). Application of IEEE 1459-2010 for the power investigation a traction substation transformer secondary voltage. 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology, Kharkiv, Ukraine, 2020, 199-204. https://doi.org/10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250094.

5. Artemenko, M. Y., Batrak, L. M., & Polishchuk, S. Y. (2018). Сurrent filtering in a three-phase three-wire power system at asymmetric sinusoidal voltages. Electrical Engineering & Electromechanics, 2, 63-68. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2018.2.11.

6. Reva, I., Bialobrzheskyi, O., & Usatiuk, O. (2020). Investigation of distribution a harmonic power in three phase transformer at idling mode. 2020 IEEE 7 th International Conference on Energy Smart Systems, ESS 2020 – Proceedings, 273-276. https://doi.org/10.1109/ESS50319.2020.9160282.

7. Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks, Standard DIN EN 50160-2020 (2020). Retrieved from https://www.beuth.de/en/standard/din-en-50160/327353625.

8. IEEE Standard for Harmonic Control in Electric Power Systems, IEEE Standard 519-2022 (2022). Retrieved from https://ieeexplore.ieee.org/document/9848440.

9. Mykhalskyi, V. M., Sobolev, V. M., Chopyk, V. V., & Shapoval, I. A. (2017). Improving the form of matrix converters input currents in conditions of an asymmetric supply voltages system and an asymmetric load. Tekhnichna elektrodynamika, (1), 35-43. https://doi.org/10.15407/techned2017.01.035.

10. Zagirnyak, M. V., Kovalchuk, V. G., & Korenkova, T. V. (2016). Power method of the tasks of determining electrohydraulic complex parameters. Tekhnichna elektrodynamika, (3), 76-78. https://doi.org/10.15407/techned2016.03.076.

11. Nakadomari, A., Shigenobu, R., Kato, T., Narayanan, K., Hemeida, A. M., Takahashi, H., & Senjyu, T. (2021). Unbalanced Voltage Compensation with Optimal Voltage Controlled Regulators and Load Ratio Control Transformer. Energies, 14(2997). https://doi.org/10.3390/en14112997.

12. Ciontea, C. I., & Iov, F. A. (2021). Study of Load Imbalance Influence on Power Quality Assessment for Distribution Networks. Electricity, (2), 77-90. https://doi.org/10.3390/electricity2010005.

13. Pan, J., Liu, J., Chen, X., & Zhong, K. (2021). Three-phase unbalanced load control based on load–electricity transfer index. Energy Reports, (7), 312-318. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.01.064.

14. Pan, C., Wang, C., Liu, Z., & Chen, X. (2022), Winding vibration analysis of unbalanced transformer based on electromagnetic-mechanical coupling. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 134, 1-1. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2021.107459.

15. Dong, Y., & Shi, Y. (2021). Analysis of Losses in Cables and Transformers with Unbalanced Load and Current Harmonics. Journal of Electrical and Electronic Engineering, 9(3), 78-86. https://doi.org/10.11648/j.jeee.20210903.13.

16. Milykh, V. I., & Pototskiy, D. V. (2017). Numerical-field analysis of power and energy processes in a turbogenerator with load asymmetry. Tekhnichna elektrodynamika, (4), 29-35. https://doi.org/10.15407/techned2017.04.029.

17. Burbelo, M. J., Hadai, A. V., & Stepura, O. V. (2019). Determination of the oscillating power in asymmetrical non-sinusoidal modes of electric networks. Tekhnichna elektrodynamika, (1), 42-49. https://doi.org/10.15407/techned2019.01.042.

18. Malengret, M., & Gaunt, C. T. (2020). Active Currents, Power Factor, and Apparent Power for Practical Power Delivery Systems. IEEE Access, 8, 133095-133113. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3010638.

19. Bialobrzheskyi, O. V., & Rod’Kin, D. (2022). A positive, negative and zero sequences electric power, to improve upon the standard IEEE 1459-2010. COMPEL – The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering. Advance online publication. https://doi.org/10.1108/COMPEL-03-2022-0109.

20. Zagirnyak, M., Korenkova, T., & Kovalchuk, V. (2020). The assessment of the electrohydraulic complex power controllability with different rates of closing pipeline valves. Przeglad Elektrotechniczny, 12(97), 234-237. https://doi.org/10.15199/48.2020.12.51.

 

Наступні статті з поточного розділу:

Попередні статті з поточного розділу:

Відвідувачі

6466434
Сьогодні
За місяць
Всього
383
141329
6466434

Гостьова книга

Якщо у вас є питання, побажання або пропозиції, ви можете написати їх у нашій «Гостьовій книзі»

Реєстраційні дані

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зареєстровано у Міністерстві юстиції України.
Реєстраційний номер КВ № 17742-6592ПР від 27.04.2011.

Контакти

49005, м. Дніпро, пр. Д. Яворницького, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Ви тут: Головна Головна UkrCat Архів журналу 2023 Зміст №6 2023 Облік потужностей прямої, оберненої та нульової послідовностей у несиметричній трифазній електричній системі