Оцінка і нормалізація якості електроенергії в електричних мережах великого промислового центру

2. Уперше визначені значення числових характеристик і параметрів КФ, спектральних щільностей і закон зміни напруги в таких специфічних областях, як електричні мережі міст зі значною часткою промислових навантажень.

3. Одержала подальший розвиток математична модель розрахунку рівнів вищих гармонік в електричних мережах великого промислового центру, елементи якої описані системами рівнянь з урахуванням активного опору. Модель відрізняється урахуванням амплітудно-частотних характеристик активних, вхідних і взаємних опорів вузлів електричної мережі, що дозволяє в міських мережах напругою 0, 4 кВ з великою питомою вагою промислових навантажень одержати достатню точність розрахунків і вибрати доцільні способи компенсації вищих гармонік.

4. На підставі виконаного порівняльного аналізу використання простих і складних ФКУ, доведена доцільність застосування резонансних фільтрів з урахуванням мінімізації їхньої встановленої потужності в електричних мережах великого промислового центра.

5. Запропонований і розроблений метод централізованої компенсації ВГ, що дозволяє в складних розподільних мережах з великою питомою вагою промислових навантажень одержати економічно доцільне рішення щодо компенсації ВГ на відміну від загальноприйнятого методу локальних компенсацій вищих гармонік.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблено програмне забезпечення в середовищі Маthсоnnех для розрахунку ФКП в складних розподільних мережах при наявності декількох джерел ВГ на основі централізованої компенсації вищих гармонік, що дозволяє оптимізувати потужність фільтрів з урахуванням їхньої перевантажувальної здатності та АЧХ активних опорів.

Запропонована методика аналізу може бути використана в усіх випадках проектування і реконструкції систем електропостачання, у яких передбачається наявність декількох джерел ВГ.

Математична модель для розрахунку ВГ використовується в науково – дослідній роботі студентів.

Виконано оцінку економічної ефективності запропонованих засобів нормалізації ПЯЕ; результати роботи прийняті Генеральною Електричною компанією Сірії для апробації в умовах міста Дамаска.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи повідомлені та обговорені на IV Міжнародній конференції “Ефективність і якість електропостачання промислових підприємств” (Маріуполь, 2000), VI, VII регіональних науково – технічних конференціях, проведених у Приазовському державному технічному університеті (Україна, Маріуполь 1998 – 2000), а також на наукових семінарах, проведених на кафедрі електропостачання промислових підприємств Приазовського державного технічного університету в 1997 -2001 роках і на кафедрі електропостачання промислових підприємств Донецького державного технічного університету в 2001 року.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 6 друкованих праць, у тому числі, три статті в наукових журналах та тези трьох доповідей.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, загальних висновків, викладених на 122 стор. машинописного тексту, у тому числі 33 рисунки на 14 сторінках і 21 таблиця на 7 сторінках. Робота містить список використаних джерел з 120 найменувань і 6 додатків на 36 сторінках. Додатки містять 20 таблиць на 19 сторінках і 11 рисунків на 14 сторінках.

 

 

У вступі обґрунтована актуальність розв'язуваної проблеми, сформульовані мета, головні напрямки досліджень, а також основні наукові результати, що виносяться на захист. Коротко викладена інформація про структуру дисертації, зміст окремих розділів і додатків.

У першому розділі проведений аналіз якості електроенергії в електричних мережах міста Дамаска (Сірія), наведений огляд існуючих методів та засобів зниження рівня ВГ.

Зокрема, розглянуті результати вимірів відхилення і несинусоїдальності напруги в характерних вузлах схеми міських і промислових навантажень, проведені з участю співробітників енергетичного факультету Дамаського університету, а також статистичні дані пошкоджуваності устаткування в мережах 0, 4-20 кВ міста Дамаска.

Аналіз показав необхідність додаткових досліджень і збору статистичних даних з відхилення і несинусоїдальності напруги, щоб мати можливість виявити основні причини пошкоджуваності устаткування.

Незважаючи на численні дослідження в області підвищення якості електроенергії в електричних мережах з великою питомою вагою промислових навантажень, деякі питання вимагають подальшого уточнення (необхідна тривалість вимірів ПЯЕ, закон зміни напруги в мережах такого роду, кореляційний зв'язок, вибір оптимального методу і засобів компенсації ВГ).

Показано вплив несинусоїдальності напруги, який перевищує нормовані ДСТ 13109-97 значення, на якість і надійність роботи електроспоживачів і системи електропостачання.

Виконано порівняльний аналіз використовуваних ФКП і методів зниження ВГ.

Показано що, вибір тієї чи іншої структури ФКП в загальному випадку не має однозначного вирішення, тому що істотний вплив мають економічні фактори: мінімізація розрахункових приведених витрат, обумовлених капітальними витратами на ФКП і вартістю втрат енергії як у СЕП, так і в елементах ФКП; необхідність забезпечення електромагнітної сумісності (ЕМС) параметрів устаткування і режимів роботи складної багатоелементної системи “СЕП – навантаження – ФКП”.

Другий розділ присвячений розробці методу дослідження ПЯЕ в електричних мережах міста Дамаска і визначенню їхніх параметрів, а також оцінці економічного збитку, обумовленого несинусоїдальністю напруги.

Зміни напруги в електричних мережах з великою питомою вагою промислових навантажень носять у значній мірі випадковий характер. Для дослідження подібних процесів використовують імовірнісні та спектральні методи. Основним завданням при цьому є визначення числових і спектральних характеристик процесу по реалізації кінцевої тривалості й обмеженій їхній кількості.

Були проведені дослідження відхилення, коливань, несиметрії і несинусоїдальності напруги. Дослідження проведені на шинах підстанції “Кабун”, навантаженням якої