Назиров Х.Б., Камолов М.М., Самохин В.И., Исмоилов С.Т., Сафаралиев М.Х. Нормализация коэффициентов, характеризующих несинусоидальность напряжения в сетях коммунально-бытового назначения

Аннотация

Полный текст статьи

Данная статья посвящена проблематике нормализации качества электрической энергии в городских электрических сетях напряжением 0,4 кВ. В составе потребителей коммунально-бытового назначения в последние годы появились электроприемники с нелинейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ). В свою очередь, эти электроприемники с нелинейной ВАХ являются источниками гармонических составляющих тока и приводят к искажению формы кривой тока и напряжения, что в результате ухудшает показатели качества электроэнергии в электрических сетях коммунально-бытового назначения. В связи с этим проблемы компенсации высших гармоник тока и напряжения в электрических сетях 0,4 кВ по-прежнему остаются актуальными. Предложен расчет выбора фильтрокомпенсирующих устройств (ФКУ) для уменьшения величины высших гармонических составляющих токов и нормализации коэффициентов искажения формы кривой напряжения как показателей качества электрической энергии в сетях коммунально-бытового назначения. Разработана имитационная модель системы электроснабжения коммунально-бытового назначения в программной среде Matlab/Simulink для определения коэффициентов, характеризующих несинусоидальность тока и напряжения. Получен уровень коэффициентов, характеризирующих искажения формы кривых напряжения в системах электроснабжения реального (действующего) объекта коммунально-бытового назначения. Произведён расчёт и выбор ФКУ в сетях коммунально-бытового назначения. На основе имитационной модели системы электроснабжения реального объекта коммунально-бытового назначения доказана эффективность применение ФКУ для компенсации токов ВГ. После расчёта и выбора пассивных ФКУ на разработанной модели значение суммарного коэффициента гармонической составляющей напряжения KU в сети уменьшилась в 10,7 раза, а применение активных ФКУ – в 17,2 раза. В конце произведены сравнения фильтрокомпенсирующих устройств по нескольким показателям.

Ключевые слова

несинусоидальность, качество электроэнергии, моделирование, Simulink, напряжение, ток, фильтрокомпенсирующие устройства, пассивный фильтр, активный фильтр

Назиров Хуршед Бобоходжаевич – канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой, институт электроэнергетики, Московский энергетический институт (филиал в г. Душанбе), Душанбе, Таджикистан, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0000-0002-4347-5239

Камолов Мухаммаджон Мутайибович – д-р философии (PhD) (электроэнергетика), старший преподаватель, институт микроприборов и систем управления, Московский институт электронной техники, Москва, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0000-0001-6772-9750

Самохин Виктор Иванович – канд. техн. наук, доцент, институт микроприборов и систем управления, Московский институт электронной техники, Москва, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Исмоилов Саиджон Туронович – канд. техн. наук, доцент, Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими, Душанбе, Таджикистан, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Сафаралиев Муродбек Холназарович – канд. техн. наук, старший научный сотрудник, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., https://orcid.org/0000-0003-3433-9742

1. Симуткин М. Г. Разработка методов оценки влияния нелинейных электроприемников на режимы работы оборудования распределительных сетей: дис. … канд. техн. наук: 05.14.02 / Симуткин Максим Геннадьевич. М., 2014.

2. Экспериментальное исследование, анализ и оценка показателей качества электроэнергии в электрической сети 0,4 кВ образовательного учреждения / С.А. Абдулкеримов, Х.Б. Назиров, М.М. Камолов, А.С. Амирханов, З.С. Ганиев // Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования. 2018. №3(43). Т. 1. С.16-20.

3. Оценка коэффициентов, характеризирующих несинусоидальности токов и напряжений в сетях коммунально-бытового назначения / М.М. Камолов, З.С. Ганиев, Х.Б. Назиров, Ш.Дж. Джураев, Ш.С. Махмадов // Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования. 2020. №1(49). С. 37-44.

4. Управление качеством электроэнергии / Карташев И.И., Тульский В.Н., Шаманов Р.Г., Шаров Ю.В., Насыров Р.Р. 3-е изд. М.: Издательский дом МЭИ, 2017. С. 347.

5. Гантулга Д. Способы нормализации качества и снижения потерь электрической энергии в сельских распределительных сетях 0,38 кВ Монголии: дис. … канд. техн. наук: 05.20.02 / Дамдинсурэнгийн Гантулга. Иркутск, 2015.

6. Джураев Ш.Д., Султонов Ш.М. Обеспечение качества электрической энергии в энергосистемах, содержащих нелинейную нагрузку // Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования. 2018. № 1 (41). С. 20-34.

7. Учёт несинусоидального/несимметричного режима работы электрической сети коммунально-бытового назначения при расчете уровня тока нулевого проводника / М.М. Камолов, С.А. Абдулкеримов, Х.Б. Назиров, Ш.Дж. Джураев, С.Т. Исмоилов // Электричество. 2021. №1. С. 35-43. doi: 10.24160/0013-5380-2020-1-35-43

8. Measurement of Emissions of High Harmonic Currents in Modern Electrical Receivers in Municipal-Households Power Supply System / K.B. Nazirov, Z.S. Ganiev, Sh.D. Dzhuraev, M.M. Kamolov, A.S. Amirkhanov // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering. IEEE, 2020. Pp. 1270-1275. doi: 10.1109/EIConRus49466.2020.9039148

9. Computation of the zero-wire current under an asymmetric nonlinear load in a distribution network / S. Dzhuraev, S. Beryozkina, M. Kamolov, M. Safaraliev, I. Zicmane, K. Nazirov, S. Sultonov // Energy Reports. 2022. No. 8(8). Pp. 563-573. doi: 10.1016/j.egyr.2022.09.176

10. ГОСТ 32144–2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Изд-во стандартов, 2014. 18 c.

11. Overview of Harmonic and Resonance in Railway Electrification Systems / H. Hu, Y. Shao, L. Tang, J Ma., Z. He, S. Gao //IEEE Transactions on Industry Applications.2018. Vol. 54. No. 5. Pp. 5227-5245. doi: 10.1109/TIA.2018.2813967

12. Анализ резонансных режимов в электроэнергетических системах с тяговой нагрузкой / Д.А. Шандрыгин, В.П. Довгун, Д.Э. Егоров, М.В. Маньшин // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 2. С. 396-407. doi: 10.21285/1814-3520-2020-2-396-407

13. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. М.: ДМК Пресс, 2014. 288 с.

14. Digital Active Power Filter Controller Design for Current Harmonics in Power System / A. Ullah, U. Hasan Sheikh Inam, S. Arshad, F. Saleem / 16th International Bhurban Conference on Applied Sciences & Technology (IBCAST). IEEE, 2019. Рp. 384-388. doi: 10.1109/IBCAST.2019.8667169

15. Gayatri M.T.L., Parimi A.M. Power Quality Improvement of PV-WECS Microgrid Using Active Power Filter in Realtime // 53rd International Universities Power Engineering Conference. IEEE, 2018. Рp. 1-6. doi: 10.1109/UPEC.2018.8541905

16. Venkata B.R., Dayasagar S.C., Venkata B.R. Analysis of Active and Passive Power Filters for Power Quality Improvement under Different Load Conditions // International Journal of Advanced Research in Electrical Electronics and Instrumentation Engineering. 2014. No. 3(8). Рp. 11102-11115. doi: 10.15662/ijareeie.2014.0308035

Нормализация коэффициентов, характеризующих несинусоидальность напряжения в сетях коммунально-бытового назначения / Х.Б. Назиров, М.М. Камолов, В.И. Самохин, С.Т. Исмоилов, М.Х. Сафаралиев // Электротехнические системы и комплексы. 2024. № 1(62). С. 33-40. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2024-1(62)-33-40

Подробности
Просмотров: 248