Використання пристроїв компенсації реактивної потужності при впровадженні розподіленої генерації 
PDF

Ключові слова

реактивна потужність
компенсація
конденсаторні установки
розвантаження
зменшення втрат
підвищення ефективності
розосереджене генерування

Як цитувати

Данильченко, Д. О., і Д. С. Кузнецов. «Використання пристроїв компенсації реактивної потужності при впровадженні розподіленої генерації ». Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, вип. 1 (8), Липень 2024, с. 24-31, doi:10.20998/2224-0349.2024.01.08.

Анотація

В Україні заплановано поступове скорочення вироблення електроенергії на теплових електростанціях за рахунок розбудови відновлюваних джерел електроенергії. Відновлюються малі гідравлічні електростанції, споруджуються сонячні електростанції та вітрові електростанції. Це дозволить вирішити існуючі проблеми вітчизняної енергетики щодо дефіциту паливних ресурсів, енергетичної безпеки та зниження рівня шкідливого впливу на навколишнє середовище, викликане функціонуванням традиційних джерел електроенергії. Спостерігається тенденція переходу від чисто централізованого електропостачання до комбінованого, коли зростає кількість місцевих розосереджених джерел електроенергії безпосередньо в розподільних електричних мережах. Таким чином розподільчі електричні мережі поступово перетворюються в мережу з ознаками, характерними для локальної електричної системи, яка отримує живлення як від власних розподільчих електричних мереж, так і від централізованого джерела – електроенергетичної системи. Відновлювальна енергетика має ряд переваг, порівняно з традиційною, однак є і недоліки. Серед них слід виділити ускладнення функціонування електричних мереж у разі зростання в них встановлених потужностей відновлюваних джерел електроенергії та нестабільність генерування через природну їх залежність від метеорологічних умов, якщо говорити більш конкретно про технічні недоліки то це стосується – синусоїдності напруг і струмів та відхилень напруги, забезпечення якості електроенергії яке напряму залежить від забезпечення балансу по активній та реактивній потужності в електричній системі. Звідси слідує необхідність узгодженого електропостачання від відновлюваних джерел електроенергії і підстанцій електроенергетичної системи. Одночасно здійснюється поступовий перехід від оптового ринку електроенергії єдиного покупця до балансуючого ринку електроенергії та електропостачання за двосторонніми угодами, а також впровадження ринкових методів керування. В даній статті розглянуто заходи щодо зниження втрат електричної енергії, обмеження відхилення напруги, покращення якості електричної енергії та компенсації реактивної потужності локальних навантажень завдяки впровадженню пристроїв компенсації реактивної потужності разом з відновлювальними джерелами електроенергії та полегшення їх інтеграції в електромережу.

https://doi.org/10.20998/2224-0349.2024.01.08
PDF

Посилання

European Environment Agency, “Europe's onshore and offshore wind energy potential. An assessment of environmental and economic constraints”, EEA Technical report No 6/2009, Jul. 2009, doi: https://doi.org/10.2800/11373

International Energy Agency, “Technology Roadmap - Solar Photovoltaic Energy 2010.” [Online]. Available: https://iea.blob.core.windows.net/assets/3a99654f-ffff-469f-b83c-bf0386ed8537/pv_roadmap.pdf

O. S. Yandulskyi and H. O. Trunina, “Approaches to the optimal control of modes of distribution power networks with distributed generation”, Visnyk of Vinnytsia Polytechnical Institute, no. 6, pp. 62–64, 2013. (in Ukrainian)

H. O. Trunina, “Аreas of effective voltage control by distributed generation with inverter interconnection in distribution networks”, Tekhnichna Elektrodynamika, no. 5, pp. 50–52, 2014. (in Ukrainian)

O. S. Yandulsky and G. O. Trunina, “Voltage optimal regulation of distribution power network with a source of dispersed generation owned by either one or several owners”, Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical Sciences, vol. 2, no. 30, pp. 121–129, 2015, doi: https://doi.org/10.31498/2225-6733.30.2015.52731 (in Ukrainian)

T. Ackermann and V. Knyazkin, “Interaction between distributed generation and the distribution network: Operation aspects”, in Asia Pacific Conference and Exhibition of the IEEE-Power Engineering Society on Transmission and Distribution, Yokohama, Japan, Oct. 6–10, 2002. pp. 1357–1362, doi: https://doi.org/10.1109/tdc.2002.1177677

T. Ackermann, “Distributed resources and re-regulated electricity markets”, Electric Power Systems Research, vol. 77, no. 9, pp. 1148–1159, Jul. 2007, doi: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2006.08.006

S. Wang, “Distributed generation and its effect on distribution network system”, in 20th International Conference and Exhibition on Electricity Distribution (CIRED 2009), Prague, Czech Republic, Jul. 8–11, 2009. IET, doi: https://doi.org/10.1049/cp.2009.0560

J. Dolezal, P. Santarius, J. Tlusty, V. Valouch, and F. Vybiralik, “The effect of dispersed generation on power quality in distribution system”, in CIGRE/IEEE PES International Symposium. Quality and Security of Electric Power Delivery Systems, Montreal, Quebec, Canada, Oct. 8–10, 2003. pp. 204–207, doi: https://doi.org/10.1109/qsepds.2003.159821

G. Esposito, D. Zaninelli, G. C. Lazaroiu, and N. Golovanov, “Impact of embedded generation on the voltage quality of distribution networks”, in 2007 9th International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation, Barcelona, Spain, Oct. 9–11, 2007, doi: https://doi.org/10.1109/epqu.2007.4424154

A. Baggini, Ed., Handbook of Power Quality. Chichester, UK: John Wiley & Sons, LTD, 2008, doi: https://doi.org/10.1002/9780470754245

B. Singh, K. Al-Haddad, R. Saha, and A. Chandra, “Static synchronous compensators (STATCOM): A review”, IET Power Electronics, vol. 2, no. 4, pp. 297–324, Jul. 2009, doi: https://doi.org/10.1049/iet-pel.2008.0034

Helioenerhetyka. Ploshchadky dlia fotoelektrychnykh stantsii. Pryiednannia stantsii do elektroenerhetychnoi systemy [Solar energy. Sites for photovoltaic power plants. Connection of power plants to the electricity system], DSTU 8635:2016, Institute of Renewable Energy of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2017. (in Ukrainian)

P. D. Legnuk, O. E. Rubanenko, and I. A. Hunko, “Solar power stations inverter influence on electric energy quality in local electric systems”, Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciencies, no. 2 (233), pp. 134–139, 2015. (in Ukrainian)

J. H. R. Enslin and P. J. M. Heskes, “Harmonic interaction between a large number of distributed power inverters and the distribution network”, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 19, no. 6, pp. 1586–1593, Nov. 2004, doi: https://doi.org/10.1109/tpel.2004.836615

M. Bordakov, “Compensation of reactive power by industrial solar power plat and influence of this process on the central electric network”, Vidnovliuvana enerhetyka, no. 1(56), pp. 31–35, Aug. 2019, doi: https://doi.org/10.36296/1819-8058.2019.1(56).31-35 (in Ukrainian)

A. A. Zakharov, “Reducing of voltage deviation at the point of common coupling of the powerful solar power plants”, Tekhnichna Elektrodynamika, no. 5, pp. 44–46, 2014. (in Ukrainian)

“DTEK RES completes installation of Statcom at three of its stations while synchronizing power system of Ukraine with ENTSO-E.” Interfax-Ukraine. [Online]. Available: https://en.interfax.com.ua/news/economic/938547.html

D. O. Danylchenko and D. S. Kuznietsov, “Vykorystannia prystroiv kompensatsii reaktyvnoi potuzhnosti na stantsiiakh z vidnovliuvalnymy dzherelamy enerhii [Use of reactive power compensation devices at renewable energy plants]”, in Information Technologies: Science, Engineering, Technology, Education, Health, Kharkiv, Ukraine, Oct. 19–21, 2022. p. 70. (in Ukrainian)

S. Shevchenko, D. Danylchenko, D. Kuznetsov, and S. Petrov, “Use of capacitor batteries to improve the quality of electrical energy”, in 2021 IEEE 2nd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), Kharkiv, Ukraine, Sep. 13–17, 2021. pp. 666–669, doi: https://doi.org/10.1109/khpiweek53812.2021.9570023

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право (c) 2024 Дмитро Олексійович Данильченко, Дмитро Сергійович Кузнецов