РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ПОТЕРЬ В ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Основний зміст сторінки статті

Sergey Shvets
Oleg Gryb
Tatyana Donetskaya
Anatoly Marinenko
Igor Karpalyuk

Анотація

В последние годы значительное внимание уделяется повышению эффективности генерации, передачи и потребления электрической
энергии. Проблема влияния высших гармоник является одной из важных частей общей проблемы электромагнитной совместимости приемников электроэнергии с питающей электрической сетью. Актуальными остаются вопросы дальнейшего совершенствования существующих алгоритмов расчета и анализа потерь электрической энергии. Целью статьи является обоснование математического аппарата выделения энергетических составляющих полной мощности, которую можно передать потребителю при заданном характере напряжения и уровне потерь на активном сопротивлении проводов в линиях электропередач в трехфазной электрической сети, а также определение структуры и значений потерь при заданном характере напряжения и уровне потребляемой мощности с помощью коэффициента потерь. В основе решения указанной задачи лежит поиск экстремумов мгновенной и средней мощности, а также потерь на активном сопротивлении проводов линий электропередач в трехфазной электрической сети. Решение данной задачи формирует требования к идеальному потребителю в трехпроводной электрической сети независимо от симметрии и гармонического состава питающего напряжения. Сформулированы и решены задачи поиска экстремумов мощности в зависимости от характера тока при заданной форме напряжения и абсолютного экстремума функции мощности в зависимости от соотношения гармонических составляющих. Получены соотношения для коэффициентов мощности и потерь на активном сопротивлении проводов в линиях электропередач в трехфазной электрической сети. Соотношения позволяют рассчитывать как мгновенные, так и интегральные оценки качества электропотребления, учитывающие такие свойства потребителя как симметрия, линейность, наличие реактивности. Решение данных задач позволяет сделать выводы о том, что идеальным потребителем в трехпроводной электрической сети независимо от симметрии и гармонического состава питающего напряжения является симметричный треугольник активных сопротивлений.

Блок інформації про статтю

Розділ
Статті
Біографії авторів

Sergey Shvets, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри
«Автоматизація та кібербезпека енергосистем»

Oleg Gryb, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри
«Автоматизація та кібербезпека енергосистем»

Tatyana Donetskaya, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидат технічних наук, доцент кафедри
«Автоматизація та кібербезпека енергосистем»

Anatoly Marinenko, громадська організація «Ентузіаст»; м. Енергодар,

голова правління

Igor Karpalyuk, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри «Автоматизація та кібербезпека енергосистем»

Посилання

Gorelov S. V., Homutov S. O., Poljakov I. A., Denchik Ju. M. Avtomatizacija raschjotov rezhimov peretokov aktivnoj moshhnosti v jelektrojenergeticheskih sistemah [Automation of calculations of active power flow modes in electric power systems]. Novosibirsk, Izd-vo Sib. gos. un-ta vodn. transp. Publ., 2016. 120 p.

Sokol E. I., Grib O. G., Zharkin A. F. Kachestvo jelektricheskoj jenergii. T. 2. Kontrol' kachestva jelektricheskoj jenergii [The quality of electrical energy. Vol. 2. Quality control of electrical energy]. Kharkov, PP «Graf-Iks» Publ., 2014. 244 p.

Panteleev V. I., Poddubnyh L. F Mnogocelevaja optimizacija i avtomatizirovannoe proektirovanie upravlenija kachestvom jelektrosnabzhenija v jelektrojenergeticheskih sistemah: monografija [Multi-purpose optimization and computer-aided design of power quality management in electric power systems:

monograph]. Krasnojarsk, Sibirskij federal'nyj universitet Publ., 2009. 194 p.

Zhezhelenko I. V. Osnovnye napravlenija povyshenija jeffektivnosti proizvodstva, peredachi i raspredelenija jelektricheskoj jenergii [The main directions of increasing the efficiency of production, transmission and distribution of electric energy]. Izvestiya vyssh. ucheb. zavedenij i jenerg. obedinenij SNG. Seriya: Jenergetika. 2018, vol. 61, no. 1, рр. 28–35.

Sirotin Ju. A. Kompensacija i uchet reaktivnoj moshhnosti v jelektrotehnicheskih sistemah s nesimmetrichnymi rezhimami [Compensation and accounting of reactive power in electrical systems with asymmetric modes]. Kharkov, NTU"KhPI" Publ., 2014. 336 p.

Shvets S. V., Sokol Y. I., Gryb O. G., [et al.] Network-centric technologies for control of three-phase network operation modes Electrical engineering & electromechanics. 2017, no. 3, pp. 67–71.

Stepanov V. M., Bazyl' I. M. Vlijanie vysshih garmonik v sistemah jelektrosnabzhenija predprijatija na poteri jelektricheskoj jenergii. [Influence of higher harmonics in the enterprise’s power supply systems on electric power losses]. Izvestija TulGU. Seriya: Tehnicheskie nauki. 2013, vol. 12, no. 2, рр. 27–31.

Kusko A., Tompson M Seti jelektrosnabzhenija. Metody i sredstva obespechenija kachestva jenergii [Power supply networks. Methods and means of ensuring the quality of energy]. Moscow, Dodjeka-ХХI Publ., 2010. 336 p.

Shvets S. V., Sokol Y. I., Gryb O. G., [et al.] The development of the theory of instantaneous power of three-phase network in terms of network centrism. Electrical engineering & electromechanics. 2017, no. 4, pp. 61–65.

Sirotin Ju. A. Sbalansirovannaja i razbalansirovannaja sostavljajushhaja toka v trehfaznoj nesimmetrichnoj sisteme [Balanced and unbalanced current component in three-phase asymmetric system]. Visnyk Pryazovs'kogo derzhavnogo tehnichnogo universytetu. sb. nauch. tr. Seriya: Tekhnicheskiye

nauki. [Bulletin of the Priazov State Technical University]. Publ., 2008, no. 18, part 2, pp. 81–87.

Bartolomej P. I., Tashhilin V. A. Informacionnoe obespechenie zadach jelektrojenergetiki: ucheb. posobie [Information support of tasks of electric power industry: studies allowance] Moscow, FLINTA Publ., 2017. 108 p.

Bunteev Ju. E., Kuznecov V. A., Radkovskij A. K. Izmerenie reaktivnoj jenergii v jelektricheskih setjah pri nalichii vysshih garmonik [Measurement of reactive energy in electrical networks in the presence of higher harmonics] Zapiski Gornogo instituta. 2012, vol. 196, pp. 231–235.

Grib O. G., Shvec S. V., Doneckaja T. S., Bortnikov A. V. Opredelenie jekstremumov moshhnosti i poter' v otdel'noj faze jelektricheskoj seti [Determination of power extremes and losses in a separate phase of the electrical network]. Vestnik Nats. tekhn. un-ta "KhPІ": sb.nauch. tr. Serіya: Gіdravlіchnі mashini ta gіdroagregati. [Bulletin of the National Technical University "KhPІ": a collection of scientific papers. Series: Hydraulic machines and hydraulic units] Kharkov, NTU"KhPI" Publ., 2018, no. 17(1293), pp. 82–87.