Теорія активної фільтрації багатофазних систем електроживлення, спрямована на мінімізацію потужності втрат в лінії передачі
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.11.039Ключові слова:
активний струм, коефіцієнт потужності, паралельний активний фільтр, потужність втратАнотація
У роботі отримала подальший розвиток теорія активної фільтрації багатофазних систем електро живлення, спрямована на мінімізацію потужності втрат в лінії передачі. Обґрунтовано нові співвідношення та надано нового фізичного змісту для миттєвого активного струму та миттєвої повної потужності, які враховують залежність від співвідношення опорів лінії передачі та відповідають аналогічним інтегральним величинам періодичного режиму багатофазної системи електроживлення. Показано, що миттєва та інтегральна величини мінімально можливих втрат пропорційні квадрату потужності навантаження та обернено пропорційні потужності короткого замикання. Ці значення можуть бути використані для визначення коефіцієнтів потужностей заданого навантаження та коефіцієнтів виграшу за потужністю втрат. Отримано розрахункові співвідношення для коефіцієнтів виграшу за потужністю миттєвих та інтегральних втрат при застосуванні паралельного активного фільтра зі стратегіями керування, що формують в лінії передачі вектори активного струму за запропонованими формулами. Результати комп’ютерного моделювання підтвердили адекватність усіх модифікованих співвідношень для базових понять теорії активної фільтрації багатофазних систем електроживлення та переваги запропонованих стратегій активної фільтрації.
Завантаження
Посилання
Steinmetz, C. P. (1897). Theory and calculation of alternating current phenomena. New York: The W. J. Johnston Co., 1st edn.
Fryze, S. (1966). Мoc czynna, bierna i pozorna ukladu 3-fazowego o odksztalconych przebiegach napiec fazowych i pradów przewodowych. Wybrane zagadnienia teoretycznych podstaw elektrotechniki. PWN, Warszawa, Wroclaw. pp. 250-256.
Emanuel, A. E. (2010). Power definitions and the physical mechanism of power flow. John Wiley & Sons., Ltd, IEEE Press. https://doi.org/10.1002/9780470667149
Shydlovskyi, А. К. & Kuznetsov, М. H. (1985). Improving the quality of energy in electrical networks. Кyiv: Naukova Dumka (in Russian).
Shydlovskyi, А. K., Zharkin, А. F., Novskyi, V. О., Kaplychnyi, N. М., Kozlov, О. V. & Malakhatka, D. О. (2018). Ensuring electromagnetic compatibility in local electrical networks. Bulletin of the National Technical University “KhPI”. Series: New solutions in modern technologies. No. 26(1), pp. 174-183 (in Uk rainian). https://doi.org/10.20998/2413-4295.2018.26.24
Zhemerov, G. G. & Tugay, D. V. (2014). Power losses and reactive power in three-phase power supply systems with symmetrical sinusoidal source voltages. Energy saving. Energy. Energy audit. No. 9(127), pp. 12-23 (in Russian).
Rodrigo de Almeida Coelho, Núbia Silva Dantas Brito, George Rossany Soares de Lira & Érica Mangueira Lima (2020). Effects of Currents Decomposition on Power Calculation in Nonsinusoidal Conditions. Electrical Engineering. https://doi.org/10.1007/s00202-020-01031-5
Akagi, H., Kanazawa, Y. & Nabae, A. (1983). Generalized theory of the instantaneous reactive power in three-phase circuits. Proceedings of IEEJ International Power Electronics Conference (IPEC-Tokyo). pp. 1375-1386.
Herrera, R. S. & Salmeron, Р. (2007). Instantaneous reactive power theory: A Comparative Evaluation of different formulations. IEEE Trans. Power Delivery, 22. No. 1, pp. 595-604. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2006.881468
Peng, F. Z. & Lai, J. S. (Feb. 1996). Generalized instantaneous reactive power theory of three-phase power systems. IEEE Trans. Instrum. Meas., 45. No. 1, pp. 293-297. https://doi.org/10.1109/19.481350
Polishchuk, S. Y, Artemenko, M. Yu., Mykhalskyi, V. M., Batrak, L. M. & Shapoval, I. A. (2013). Control strategy of a parallel active filter with partial attenuation of the component of the zero sequence of voltages of a three-phase four-wire network. Technical electrodynamics, No. 3, pp. 12-19 (in Ukrainian).
Artemenko, M. Yu., Mykhalskyi, V. M. & Polishchuk, S. Y. (2017). Determination of total capacity of threephase power supply systems as a theoretical basis for the construction of energy-efficient means of shunt active filtration. Technical electrodynamics, No. 2, pp. 25-34. https://doi.org/10.15407/techned2017.02.025
Artemenko, M., Batrak, L. & Polishchuk, S. (2019). New definition formulas for apparent power and active current of three-phase power system [Nowa definicja mocy pozornej i prądu czynnego w układzie trójfazowym]. Przeglad Elektrotechniczny, No. 95(8), pp. 81-85. https ://doi.org/10.15199/48.2019.08.20
Artemenko, M. Yu., Kutafin, Y. V., Mykhalsky, V. M., Polishchuk, S. Y., Chopyk, V. V. & Shapoval, I. A. (2019). Theory of instantaneous power of multiphase power supply systems taking into account the resis tive parameters of the transmission line. Technical electrodynamics, No. 4, pp. 12-22. https://doi.org/10.15407/techned2019.04.012
Artemenko, M. Yu., Kutafin, Y. V., Mykhalskyi, V. M., Polishchuk, S. Y., Chopyk, V. V. & Shapoval, I. A. (2020) Energy efficient power active filtration strategies based on optimal load current decompositions and corresponding power losses. Technical electrodynamics, No. 3, pp. 30-35. https://doi.org/10.15407/techned2018.05.052
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
