№80-21
Оцінка показників електромагнітної сумісності промислових систем електропостачання при обмеженні потужності енергосистеми
Ю.А. Папаїка1,2, О.В. Удовик1
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
2Дніпропетровський науково-дослідний інститут судових експертиз, Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2025, 80:213–222
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/80.213
АНОТАЦІЯ
Мета. Дослідити показники несинусоїдальності та несиметрії напруги у цеховій системі електропостачання промислових підприємств за умови технологічних обмежень потужності енергосистеми.
Методика. Моделювання показників несинусоїдальності виконано методами спектрального аналізу та перетворення Фур’є. Несиметричні режими змодельовано з припущенням використання споживачів-регуляторів якості напруги (СРН) при використанні положень методу симетричних складових. У якості рівня припушень прийнято, що електро-технологічні установки комплектуються пристроями енергоелектроніки для Smart-керування режимами енергоспоживання.
Результати. Проаналізовано шкідливий вплив вищих гармонік та струмів зворотної послідовності на енергоефективність промислових систем електропостачання. Доведено, що зниження потужності короткого замикання у точках розподілу балансової приналежності суттєво погіршує електромагнітну сумісність цехових розподільчих мереж з нелінійними та несиметричними навантаженнями. Запропоновано використання трифазних електротехнологічних установок у якості регуляторів показників якості напруги.
Наукова новизна. Встановлені залежності показників несиметрії напруги від параметрів системи електропостачання підприємства. Це дозволяє обгрунтувати концепцію використання активних інтелектуальних СРН при острівних чи нештатних режимах роботи централізованої енергосистеми.
Практична значимість. Отримані дані розрахунку значень коефіцієнтів несиметрії напруги при різноманітних комбінаціях симетричного та несиметричного навантаження. Моделі включають параметри типових силових трансформаторів та можливості зміни потужності КЗ у широких діапазонах. Подібний метод нормалізації показників якості напруги має важливе значення за роботи промислових систем електрозабезпечення у автономних режимах з генерацією від відновлюваних джерел енергії та/або генераторів.
Ключові слова: електромагнітна сумісність, вищі гармоніки, інтергармоніки, несиметрія, споживач-регулятор якості напруги, потужність короткого замикання.
Перелік посилань
1. Півняк, Г.Г., Жежеленко, І.В., & Папаїка, Ю.А. (2018). Енергетична ефективність систем електропостачання. Нац. техн. ун-т «Дніпровська політехніка».
2. Pivnyak, G.G., Zhezhelenko, I.V., Papaika, Yu.A., & Lysenko, O.H. (2017). Interharmonics in power supply systems. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (6), 109–114.
3. Pivnyak, G., Zhezhelenko, I., & Papaika, Yu. (2013). Normalization of voltage quality as the way to ensure energy saving in power supply systems. Energy Efficiency Improvement of Geotechnical Systems – Proceedings of the International Forum on Energy Efficiency, 11–18, https://doi.org/10.1201/b16355-3.
4. Shydlovskii, A.K., & Zharkin, A.F. (2005). Higher harmonics in low-voltage electrical networks. Naukova dumka.
5. Papaika, Yu.A., Lysenko, O.H., Koshelenko, Ye.V., & Olishevskyi, I.H. (2021). Mathematical modeling of power supply reliability at low voltage quality. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2), 97–103. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-2/097.
6. Zharkin, A.F., Palachov, S.O., Pazieiev, A.G., & Malakhatka, D.O. (2024). Assessment of the impact of bidirectional semiconductor converter on the quality indicators of electric supply in the Microgrid. Технічна електродинаміка, (4), 73–79. https://doi.org/10.15407/techned2024.04.073
7. Smolenski, R. (2017). Conducted electromagnetic interference (EMI) in Smart Grids. Springer.
8. Аbbаs, А. K., Hаmаd, S., & Hаmаd, N. А. (2021). Single line to ground fаult detection аnd locаtion in medium voltаge distribution system network bаsed on neurаl network, 23(2), 621–632. https://doi.org/10.11591/ijeecs.v23. i2.pp621-632.
9. Pivnyak, G., Azukovskiy, O., Papaika, Yu., Careres Cabana, E., Olczak, P., & Dyczko, A. (2021). Assessment of power supply energy efficiency by voltage quality criterion. Rynek Energii, 155(4), 75–84.
10. Pivnyak, G., Aziukovskyi, O., Papaika, Y., Edgar Caseres Cabana, Miedziński, B., Polnik, B., Jamróż, A., & Polyanska, A. (2024). Managing the power supply energy efficiency by means of higher harmonics. Polityka Energetyczna, 27(4), 59–80. https://doi.org/10.33223/epj/191813
