Оптимальне керування реактивним навантаженням в умовах несиметрії напруг електричних мереж

Abstract

Дисертацію присвячено розв’язанню наукової задачі оптимального керування реактивним навантаженням в умовах несиметрії напруг електричних мереж. Проведено аналіз відомих наукових робіт, направлений на виявлення можливостей підвищення ефективності передавання електроенергії за рахунок удосконалення методів керування реактивним навантаженням. Показано, що ввімкнення БСК при керуванні реактивною потужністю, призводить до збільшення значення коефіцієнтів несиметрії напруг по зворотній і нульовій послідовностях та відхилення напруги, а в деяких випадках може супроводжуватись порушенням вимог ГОСТ 13109-97 за відповідними параметрами. Розроблено математичні моделі, які дозволяють визначити вектор керування реактивною потужністю за допомогою БСК, коли має місце несиметрія напруг. Моделі забезпечують допустимі значення коефіцієнтів несиметрії напруг та контролюють відхилення напруги в одній із фаз. Розроблено комп’ютерну модель системи керування реактивним навантаженням, що реалізує розроблені в дисертації математичні моделі та обчислювальні методи їх аналізу.

Диссертация посвящена решению научной задачи оптимального управления реактивной нагрузкой в условиях несимметрии напряжений электрической сети. Проведен анализ известных научных работ, направленный на выявление возможностей повышения эффективности передачи электроэнергии за счет усовершенствования методов управления реактивной нагрузкой и установлено, что действующие системы управления работают без учета такого распространенного в настоящее время явления, как несимметрия напряжения в электрических сетях. Сделан сравнительный анализ результатов управления реактивной нагрузкой по разработанным моделям с учетом и без учета ограничений на значения показателей несимметрии и отклонения напряжения, а также проведен статистический анализ на соответствие требованиям ГОСТ 13109-97 обозначенных показателей. Получено экспериментальное подтверждение эффективности использования разработанных математических моделей для принятия управляющих решений, когда несимметрия либо отклонение напряжений приближаются к допустимым значениям. Показано, что эффективность оптимального управления реактивной мощностью возрастает при совместном использовании секций БСК с одинаковыми междуфазными емкостями и симметрирующих секций. Сформулированы технические решения, обеспечивающее необходимый уровень компенсации реактивных нагрузок для наиболее характерных вариантов.

The Thesis is devoted to the scientific task decision of optimal reactive load control in voltage unbalance conditions of electric grid. Research activities analysis for detection of effectiveness increase possibility at the expense of control modes by reactive load is developed. The magnitudes increase of voltage unbalance factors and voltage fluctuation when battery of static condensers were turned on for reactive load control is shown. The mathematical models which allow to obtain solution vector for reactive power control by static condensers battery which is joined by star with zero scheme and is connected to node with asymmetric voltage and numerical method of its analysis are developed. The model of control system by reactive load which realize mathematical models and computing method of analysis are developed.