Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Программное обеспечение расчётов несбалансированных режимов работы в электрических сетях низкого напряжения

И. В. Наумов

Аннотация


Представлена разработка нового программного комплекса для ЭВМ, позволяющего проводить оценку несбалансированных режимов работы действующих электрических сетей низкого напряжения. Установлено, что несбалансированность режимов работы этих сетей обусловлена несимметрично-несинусоидальным электропотреблением. Архитектура программного обеспечения разработана на основе использования объектно-ориентированного языка программирования «C Sharp» (C#), позволяющего проводить управление разработанными классами алгоритмов вводимых исходных данных, а также машинный анализ наполняемости дополни­тельных симметричных составляющих последовательностей токов и напряжений, обусловленных эмиссией высших гармонических составляющих. Апробирование предложенного программного обеспечения на реальном примере исследования несбалансированных режимов работы действующих низковольтных электрических сетей позволило установить степень эффективности применения технических средств балансирования режимов работы исследуемых сетей. Результаты исследования могут быть полезны научным работникам, занимающимся исследованиями в области энергосбережения и повышения качества электрической энергии, а также специалистам инженерно-технических служб предприятий, заинтересованных в корректной оценке режимов работы ведомственных электрических сетей и улучшении качества их функционирования.

Ключевые слова


несимметрия, несинусоидальность, гармоники, несбалансированность, напряжение электропитания, потери энергии, балансирующее устройство

Полный текст:

PDF

Литература


Айтбаев Н. А., Гайыбов Т. С. Оптимизация режимов электросети по напряжению узлов с регулируемыми реактивными мощностями / Сб. докл. Республиканской науч.-техн. конф. Ташкент, 2018. С. 216 – 218.

Бородин М. В., Псарев А. И. Оценка фактического качества электроэнергии и анализ количества жалоб на несоответствие качества электроэнергии нормативным значениям // Агротехника и энергоснабжение. 2017. № 4 (17). C. 54 – 62.

Жилин М. И., Воркунов О. В. Повышение качества электрической энергии // Приоритетные направления развития науки. Сб. статей по материалам междунар. науч.-практ. конф. В 2-х частях. — М.: ООО «Научное партнерство «Апекс», 2017. С. 83 – 85.

Козловская В. Б., Калечиц В. Н. Несбалансированные режимы линий наружного освещения // Энергия. Тр. высших учебных заведений СНГ и энергетических ассоциаций. 2019. № 62 (3). С. 232 – 246.

Костюков Д. А. Оценка вклада потребителя в асимметрию напряжения вдоль нулевой последовательности в точке общего подключения // Вестник Северо-¬Кавказского федерального университета. 2018. № 6 (69). С. 24 – 34.

Килин С. В., Вендин С. В. Анализ несинусоидальности и асимметрии в электрических сетях 0,4 – 10 кВ // Проблемы электрификации сельского хозяйства: сб. науч. тр. по материалам Всеросс. НПК. — Ярославль, 2018. С. 15 – 21.

Дмитриева У. Е., Хамматов А. В. Моделирование защиты от несимметричного высоковольтного асинхронного привода рециркуляционного компрессора установки гидроочистки топлива // Mining Science and TECNOLODGY. 2023. Т. 8. № 3. С. 12 – 70.

Khatsevskiy K. V. The voltage asymmetry in electrical networks with single-phase load / K. V. Khatsevskiy, A. Antonov, T. V. Gonenko, V. F. Khatsevskiy// IEEE Conference «Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics)». Omsk, Russia. DOI: 10.1109/ Dynamics.2017.8239461.

Сариев Б. И. и др. Влияние асимметрии напряжения на потери электроэнергии в системах электроснабжения // Автоматизация и разработка программного обеспечения. 2017. № 2 (20). С. 46 – 51.

Сидоров С. В. Оценка эффективности эксплуатации электротехнического комплекса ответвлений линий электропередачи в 2020 году / С. В. Сидоров, И. С. Сухачев, В. В. Сушков, В. Р. Антропова // 14-я Междунар. ¬науч.-техн. конф. IEEE «Динамика систем, механизмов и машин. Динамика 2020». Материалы. 9306118.

Naumov I. V., Savina N. V., Shevchenko M. V. Methodological problems in reliability study of large energy systems // E3S Web of Conferences 58, 03016 Rudenko International Conference: Section: «Energy Security, Reliability and Quality of Energy Consumption, Modeling and Information Technology» 03016 1-4 (2018)

Фетисов Л. В., Роженцова Н. В., Булатов О. А. Повышение качества электроэнергии в низковольтных сетях // Новости высших учебных заведений. 2018. № 1 (12). С. 99 – 106.

Анализ рынка статических преобразователей в России в 2016 – 2020 гг. URL: https://clck.ru/37hrnQ (дата обращения: 30.07.2023).

Российский рынок статических преобразователей за 2017 – 2023 гг. Прогноз до 2025 гг. URL: https://clck.ru/ 37hrpp (дата обращения: 30.07.2023).

Жежеленко И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. — 4-изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 2000. С. 332.

Escudero M. V., et al. Network modelling for harmonic studies // CIGRE TB № 766: JWG C4/B4.38, 2019.

Смирнов С. С. Высшие гармоники в сетях высокого напряжения. — Новосибирск: Наука, 2010. — 328 с.

Коверникова Л. И., Суднова В. В., Шамонов Р. Г. Качество электрической энергии: современное состояние, проблемы и предложения по их решению. — Новосибирск: Наука, 2017. — 220 с.

Коверникова Л. И., Нгуен Чи Тхань, Хамисов О. В. Оптимизационный подход к определению параметров пассивных фильтров // Электричество. 2012. № 1. С. 43 – 49.

Коверникова Л. И. Централизованное снижение уровня высших гармоник в сети высокого напряжения с распределенными нелинейными нагрузками с помощью пассивных фильтров // Электричество. 2010. № 9. С. 50 – 55.

Ananda S. H., Tarun K. C. Symmetrical component filter based on line condition monitoring instrumentation system for mine winder motor // Measurement. 2016. Vol. 82. Р. 284 – 300.

Наумов И. В. Метод и программа расчёта потерь мощности и показателей несимметрии токов и напряжений в распределительной сети 0,38 кВ с симметрирующим устройством // Мех. и электр. соц. сельск. хоз-ва. 1989. № 3. — 30 с. — реф. Деп. Рук. № 22 ВС-89 (Деп.)

Наумов И. В. К вопросу управления несимметричными режимами работы распределительных электрических сетей 0,38 кВ // Промышленная энергетика. 2022. № 5. С. 2 – 14.

Патент на полезную модель № 61063. Симметрирующее устройство для трёхфазной четырёхпроводной сети с регулируемыми параметрами: опубл. 10.02.2007 / Наумов И. В., Иванов Д. А., Шпак Д. А, Мавеенко М. А, Подъячих С. В, Сукьясов С. Ф // Бюл. № 4. 2007.

Патент на изобретение № 2490768. Симметрирующее устройство для трёхфазных сетей с нулевым проводом: зарег. 20.08.2013 / Наумов И. В., Иванов Д. А., Подъячих С. В., Гантулгаа Д.

Наумов И. В. Снижение потерь и повышение качества электрической энергии в сельских распределительных сетях 0,38 кВ с помощью симметрирующих устройств. — Дисс. … доктора техн. наук, Иркутск, 2002. — 388 с.

Наумов И. В., Федоринова Э. С., Якупова М. А. Минимизация последствий искажения качества электрической энергии при несимметрично-несинусоидальном электропотреблении // Промышленная энергетика. 2023. № 3. С. 52 – 61. DOI: 10.34831/EP.2023.56.49.007.

Наумов И. В. Устройство для снижения потерь в электрических сетях с нелинейно-несимметичной нагрузкой // Электричество. 2023. № 6. С. 57 – 66.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022610925. «Unbalance-1»: опубл. 07.07.2022 // И. В. Наумов, Э. С. Федоринова, М. А. Якупова, С. В. Подъячих.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022610925. «Unbalance-2»: опубл. 18.01.2022 // И. В. Наумов, Э. С. Федоринова, М. А. Якупова.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022667513. Программа «Unbalance-Modul» расчета режимов работы действующих электрических сетей 0,38 кВ с трёхфазной несимметричной нагрузкой и симметрирующим устройством: опубл.: 21.09.2022 // И. В. Наумов, А. А. Митягин, С. В. Подъячих.

Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2018614901. Программа расчета показателей качества и потерь электрической энергии, обусловленных несимметричными режимами в электрической сети 0,38 кВ с симметрирующим устройством «RASPOT-1»-120 / Дулепов Д. Е., Кондраненкова Т. Е. // Бюл. № 4. 2018.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019610518. Программа для расчёта потерь мощности от несинусоидальных токов в трёхфазных трансформаторах и трёхфазных линиях с нулевым проводом при нелинейной симметричной нагрузке: опубл. 11.01.2019 / Косоухов Ф. Д., Горбунов А. О., Васильев Н. В.

Анализ несинусоидальных режимов и частотных характеристик электрических сетей для снижения негативного влияния гармонических составляющих на электрооборудование с помощью программного комплекса ЕТАР. URL: https://clck.ru/ 37hrzK (дата обращения: 30.07.2023).

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № RU 2022661768. Программа расчёта уровней несинусоидальности напряжения и тока электрической сети: опубл. 27.06.2022 / Янченко С. А.

Патент РФ на полезную модель № 110876. Фильтрокомпенсирующее устройство для трёхфазных сетей с нулевым проводом: опубл. 27.11.2011 / Косоухов Ф. Д. и др.

Патент РФ № 179611. Симметрирующее устройство для трёхфазной сети с нейтральным проводом: опубл. 21.05.2018 / Дулепов Д. Е., Кондраненкова Т. Е.

Патент RU 2479088C1. Фильтрокомпенсирующее устройство: опубл. 10.04.2013 / Кулинич Ю. М.

Патент RU 2414925C1. Фильтрокомпенсирующее устройство: опубл. 21.02.2020 / Бутырин П. А. и др.

Патент № 2479088. Фильтрокомпенсирующее устройство: опубл. 10.04.2013 / Духовников В. К. и др.

Патент на изобретение (19) RU (11) 2 796 074 (13) C1. Устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью: опубл. 16.01.2023 // Наумов И. В., Федоринова Э. С., Якупова М. А, Подъячих С. В.

ГОСТ 32144–2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Дата введения 2014.07.01 URL: https:// clck.ru/eSMKW (дата обращения: 30.07.2023).

IEEE 1159–2019. IEEE Recommended Practice for Monitoring Electric Power Quality. URL: https://clck.ru/37hsAK (дата обращения: 30.07.2023).

IEC TS 62749:2020 (MAIN) Assessment of power quality — Characteristics of electricity supplied by public networks. URL: https://clck.ru/37hsCV (дата обращения: 30.07.2023).

Косоухов Ф. Д. Методы расчета и анализа показателей несимметрии токов и напряжений в сельских распределительных сетях: учеб. пособие. — Л.: ЛСХИ, 1984. — 42 с.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021667376. Программа по моделированию и расчету несимметричных режимов работы электрических сетей 0,38 кВ с распределенной нагрузкой и симметрирующим устройством: зарег. 28.10.2021 // Наумов И. В., Митягин А. А., Федоринова М. А., Якупова М. А.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.75.84.005

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: