Реактивна потужність в системах електропостачання з нелінійними навантаженнями - Автореферат

Міністерство освіти і науки України Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукНауковий консультант: доктор технічних наук, професор Жежеленко Ігор Володимирович, завідувач кафедри електропостачання промислових підприємств, ректор Приазовського державного технічного університету Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Синицький Лев Аронович,професор кафедри теоретичної радіофізики Національного університету ім. доктор технічних наук, професор Костін Микола Олександрович, завідувач кафедри теоретичних основ електротехніки Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту доктор технічних наук, професор Сенько Віталій Іванович, професор кафедри теоретичних основ електротехніки НТУ “Київський політехнічний інститут”Різноманітність підходів до визначення поняття реактивна потужність в електричних колах при несинусоїдальних режимах вимагає детального їхнього аналізу. Широке впровадження потужних вентильних перетворювачів, електротехнологічних установок та інших нелінійних навантажень на сучасних промислових підприємствах обумовило появу значних спотворювань кривих струмів і напруг у їхніх системах електропостачання, що вимагає вирішення проблеми розрахунку і компенсації реактивної потужності з урахуванням особливостей несинусоїдальних режимів. Методи розрахунку реактивної потужності при низькій якості електроенергії протягом декількох десятків років привертають до себе увагу багатьох вчених країн СНД, Європи, США. Результати, наведені в роботі, знайшли відображення в процесі досліджень за планами НДР Приазовського державного технічного університету (ПДТУ) тема 25(94)ЕПП № 019U002554 “Оптимізація потоків реактивної потужності в промислових мережах Донбасу” (1994-1996 р. - керівник); тема 7(97)ЕПП № 019U002518 “Оптимізація режимів систем електропостачання і вирішення питань енергозбереження в умовах низької якості електроенергії” (1997-1999 р. - відповідальний виконавець); тема 11(00)Е № 0100U002589 “Дослідження інтергармонік у системах електропостачання промислових підприємств” (2000-2002 рр. - відповідальний виконавець). Виявити сутність фізичних процесів, які мають місце при споживанні (генеруванні) реактивної потужності нелінійними навантаженнями.Інтегральні методи визначення реактивної потужності дозволяють знайти її значення без розкладання кривих струмів і напруг у ряд Фурє, що в деяких випадках значно спрощує розвязувану задачу. Звідси можуть бути отримані вирази, які повязують реактивну потужність з миттєвими опором і провідністю електричного кола чи (4) З цих виразів випливає, що реактивна потужність буде споживатися або генеруватися в тому випадку, якщо опір кола змінюється в часі. Потужність (5) має такий же зовнішній прояв, як і реактивна потужність, споживана індуктивним навантаженням при синусоїдальному струмі, хоча має зовсім іншу фізичну природу її походження. Незважаючи на простоту визначення реактивної потужності з математичної точки зору, вона може бути придатна для оцінки втрат потужності в системах електропостачання.Таким чином, миттєва реактивна потужність циркулює по контуру індуктивність - діод VD1-тиристор VT1 - навантаження - індуктивність. Електромагнітна енергія споживається індуктивністю з мережі і віддається навантаженню, і обміну енергією між джерелом і перетворювачем не відбувається. Однак на інтервалі енергія, накопичена в індуктивності, передається навантаженню не через тиристори, а через джерело, тобто в даному випадку відбувається обмін електромагнітною енергією між перетворювачем і джерелом енергії. При куті керування миттєва потужність p(t) перетворювача залишається позитивною й енергія, накопичена індуктивністю, віддається навантаженню через відкриті тиристори (рис.8). Обмінна реактивна потужність . Таким чином, при куті керування реактивна потужність першої гармоніки визначається як потужністю зсуву фаз, так і миттєвою реактивною потужністю.

2. Основний зміст роботи