ЕНЕРГІЯ І ПОТУЖНІСТЬ В СИСТЕМАХ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ З НАПІВПРОВІДНИКОВИМИ ПЕРЕТВОРЮВАЧАМИ І НАКОПИЧУВАЧАМИ ЕНЕРГІЇ

George G. Zhemerov, D. V. Tugay

Анотація


Обґрунтовано використання термінів "енергія", "активна потужність", "реактивна потужність" щодо систем електропостачання з напівпровідниковими перетворювачами і накопичувачами енергії. Представлені способи розрахунку таких систем електропостачання.


Ключові слова


energy; active power; reactive power; efficiency; energy storage

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Domnin I.F., Zhemerov G.G., Krylov D.S., Sokol E.I. Modern theories of power and their use in power electronics converter systems. Technical electrodynamics. Special Issue "Problems of modern electrical engineering", 2004, Part 1, pp. 80-91.

Zhemerov G.G., Krylov D.S., Tugaj D.V. The system components of the full power and energy coefficients based on pqr theory of power. Technical electrodynamics. Special Issue "Problems of modern electrical engineering", 2004, Part 6, pp. 69-74.

Zhemerov G.G., Tugaj D.V. Instantaneous and average active and reactive power in linear circuits with sinusoidal voltages. Bulletin of NTU "KhPІ", 2004, no.43, pp. 135-141.

Domnin I.F., Zhemerov G.G. Instant definition of active and reactive power in three-phase networks with the converter. Vіsnik priazovs'kogo derzhavnogo tehnіchnogo unіversitetu, Mariupol, 2005, no.15, pp. 70-74.

Zhemerov G.G., Il'ina O.V., Tugaj D.V. Coordinate transformation in the electric drive and power electronics. Technical electrodynamics. Special Issue "Problems of modern electrical engineering", 2006, Part 1, pp. 81-88.

Domnin I.F., Zhemerov G.G., Il'ina O.V., Tugaj D.V. Compensation ripple instantaneous real power in circuits with resistive load. Technical electrodynamics. Special Issue "Problems of modern electrical engineering", 2006, Part 6, pp. 36-41.

Zhemerov G.G., Il'ina O.V., Tugaj D.V. Energy-saving effect of compensation ripple instantaneous real power. Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics & energy efficiency", 2006, Part 4, pp. 22-27.

Zhemerov G.G., Domnin I.F., Il'ina O.V., Tugaj D.V. Energy efficiency correction phase current ripple compensation and active and reactive power in a three phase power supply system. Technical electrodynamics, 2007, no.1, pp. 52-57.

Zhemerov G.G., Sokol E.I., Il'ina N.A., Il'ina O.V. The concepts of "instantaneous active power " and "instantaneous reactive power. Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics & energy efficiency", 2007, Part 1, pp. 33-44.

Zhemerov G.G., Il'ina O.V. Energy storage expansion joints pulsations instantaneous real power. Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics & energy efficiency", 2007, Part 3, pp. 23-28.

Zhemerov G.G., Il'ina O.V. The theory of power Friese and modern theories of power. Electrical engineering & electromechanics, 2007, no.6, pp. 63-65.

Zhemerov G.G., Il'ina O.V. Calculation of parameters of capacitive energy storage pulsation instantaneous real power. Electrical engineering, 2008, no.1, pp. 54-59.

Zhemerov G.G., Il'ina N.A., Il'ina O.V. The relationship between the modulus of the instantaneous reactive power and efficiency of the electricity system. Technical electrodynamics. Special Issue "Problems of modern electrical engineering", 2008, Part 4, pp. 31-36.

Zhemerov G.G., Il'ina N.A., Il'ina O.V., Tugaj D.V. Reducing waste and improving the quality of electric energy in your Utility power systems. Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics & energy efficiency", 2008, Part 2, pp. 80-87.

Zhemerov G.G., Kolesnik V.Ju., Il'ina O.V. Relations for the coordinate transformations of generalized vectors of voltages and currents of three-phase power supply system. Reference manual. Kharkov, NTU "HPI" Publ., 2009. 40 p.

Zhemerov G.G., Il'ina N.A., Il'ina O.V., Koval'chuk O.I., Sokol E.I. Efficiency of DC power supply systems and symmetrical three-phase system of sinusoidal voltages. Technical electrodynamics. Special Issue "Problems of modern electrical engineering", 2010, Part 2, pp. 107-118.

Zhemerov G.G., Il'ina N.A., Il'ina O.V., Koval'chuk O.I., Sokol E.I. Efficiency three-phase four-wire power supply system with an asymmetric load. Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics & energy efficiency", 2010, Part 1, pp. 22-31.

Zhemerov G.G., Il'ina O.V., Koval'chuk O.I. Efficiency of single-phase AC power system voltage rectangular and sinusoidal. Technical electrodynamics. Special Issue "Power electronics & energy efficiency", 2010, Part 2, pp. 7-15.

Akagi H., Vatanabe E.H., Aredes M. Instantaneous power theory and applications to power conditioning. IEEE Press, Willy-Interscience, 2007. 379 p.

Akagi H., Kanazava Y., Nubae A. Generalized theory of the instantaneous power in three phase circuits. Int. Power Electronics Conf., Tokyo, 1983, pp. 1375-1386.

Akagi H., Kanazava Y., Nubae A. Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components. IEEE Trans. Ind.Applicat., 1984, vol.20, pp. 625-630.

Akagi H., Tsukamoto Y., Nubae A. Analysis and design of an active power filter using quad-series voltage source PWM converters. IEEE Trans. Ind.Applicat., 1990, vol.26, pp. 93-98.

Nubae A., Tanake T. A new definition of instantaneous active-reactive current and power based on instantaneous space vectors on polar coordinates in three-phase circuits. IEEE/PES Winder Meeting, Paper 96, WM227-9PWRD, 1996.

Peng F.Z., Lai J.S. Generalized instantaneous reactive power theory for three-phase power systems. IEEE Trans. Instrum.Meas., 1996, vol.45, no.1, pp. 293-297.

Kim H.S., Akagi H. The instantaneous power theory based on mapping matrices in three-phase four-wire systems. In Proc. PCC'97 Conf., Nagaoka, 1997, vol.1, pp. 361-366.

Peng F.Z., Ott G.W., Adams D.J. Harmonic and reactive power compensation based on mapping matrices in three-phase four-wire systems. IEEE Trans. Power Electronics, 1998, vol.13, no.1, pp. 305-312.

Kim H.S., Ogasawara S., Akagi H. The theory of instantaneous power in three-phase four-wire systems: a comprehensive approach. In. Proc. IEEE/IAS’99 Aunu. Meeting, 1999, pp. 431-439.

Kim H.S., Akagi H. The instantaneous power theory on the rotating p-q-r reference frames. In. Proc. IEEE/PEDS’99 Conf., Hong Kong, 1999, pp. 422-427.

Soares V., Verdelho P., Marques G.D. An instantaneous active and reactive current component method for active filters. IEEE Trans. Power Electr., 2000, vol.15, pp. 660-669.

Kim H., Blaabjerg F., Bak-Jensen B., Choi I. Instantaneous power compensation in three-phase systems using p-q-r theory. IEEE Trans. Power Electronics, 2002, vol.17, no.5, pp. 701-710.

Kim H., Lee S., Sul S. Reference ware generation in dynamic voltage restorers by use of the p-q-r power theory. In Proc. IEEE Appl. Power Electron. Conf. Exp. (APEC 2004), vol.3, pp. 1452-1457.

Ng F., Vong M., Han Y. Analysis and control of UPQS and its DC-link power by use of p-q-r instantaneous power theory. In Proc. 1st Int. Conf. Power Electron. Syst. Appl., 2004, pp. 43-53.

Lee S., Kim H., Sul S., Blaabjerg F. A novel control algorithm for static series compensators by use of P-Q-R instantaneous power theory. IEEE Trans. Power Electron., 2004, vol.19, no.3, pp. 814-827.

Depenbrock M., Staudt V., Wrede H. Concerning instantaneous power compensation in three-phase systems by using p-q-r theory. IEEE Trans. Power Electron., 2004, vol.19, no.4, pp. 1151-1152.

Aredes M., Akagi H., Watanabe E.H., Salgado E.V., Encarnacao L.F. Comparisons between the p-q and p-q-r theories in three-phase four-wire systems. IEEE Trans. on PE, 2009, vol.24, no.4, pp. 924-933.

Baldea I. Control systems in adjustable-speed drivers. IEEE, Industrial Electronics magazine, September, 2008, pp. 32-50.

Chen Z., Guerro J.M., Blaabjerg F. A review of the state of the art of power electronics for wind turbines. IEEE Trans. on PE, 2009, vol.24, no.8, pp. 1859-1875.

Rodriguer J.R., Dixon J.W., Espinoza J.R., Pontt J., Lezana P. PWM regenerative rectifiers: State of the art. IEEE Trans. on Industrial Electronics, 2005, vol.52, no.1, pp. 5-22.

Chattopadhyay A.K. Alternating current drives in the steel industry. Advancements in the last 30 years. IEEE, Industrial Electronics magazine, December, 2010, pp. 30-42.

Rodrigues J., Jih-Shen Lai, Fang Zheng Peng. Multilevel inverters: A survey of topologies, control and application. IEEE Trans. on Industrial Electronics, 2002, vol.49, no.4, pp. 725-738.

Kouro S., Malinowski W., Gopakumar K., Rodriques J., Perer M.A., Leon J.I. Resent advances an industrial applications of multilevel converters. IEEE Trans. on Industrial Electronics, 2010, vol.17, no.8, pp. 2553-2580.

Osnovy jelektroniki. Pod red. Kruga K.A., Moscow, Gosjenergoizdat Publ., 1952. 432 p.

Nejman L.R., Kalantarov P.A. Teoreticheskie osnovy jelektrotehniki. Part ІІ. Moscow-Leningrad, Gosjenergoizdat Publ., 1959. 444 p.

Nejman L.R., Demirchan P.O. Teoreticheskie osnovy jelektrotehniki. Vol.1. Moscow-Leningrad, Jenergija Publ., 1966. 522 p.

Demirchan K.S., Nejman L.R., Korovkin N.V. Teoreticheskie osnovy jelektrotehniki. Vol.1. St.Petersburg, Piter Publ., 2009. 512 p.

Zhemerov G.G., Ilyina N.A., Tugay D.V., Kholod O.I. Subway power systems with modern semiconductor converters and energy storage devices. Electrical engineering & electromechanics, 2013, no.1, pp. 41-49.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Домнин И.Ф., Жемеров Г.Г., Крылов Д.С., Сокол Е.И. Современные теории мощности и их использование в преобразовательных системах силовой электроники // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Проблеми сучасної електротехніки". – 2004. – Ч.1. – С. 80-91.

2. Жемеров Г.Г., Крылов Д.С., Тугай Д.В. Система составляющих полной мощности и энергетических коэффициентов на основе p-q-r теории мощности. // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Проблеми сучасної електротехніки". – 2004. – Ч.6. – С. 69-74.

3. Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Мгновенные и средние активные и реактивные мощности в линейных цепях с синусоидальными напряжениями // Вісник НТУ "ХПИ". – 2004. – № 43. – С. 135-141.

4. Домнин И.Ф., Жемеров Г.Г. Определение мгновенных активных и реактивных мощностей в трехфазных электрических сетях с вентильными преобразователями // Вісник приазовського державного технічного університету. – 2005. – №15. – С. 70-74.

5. Жемеров Г.Г., Ильина О.В., Тугай Д.В. Преобразование координат в электроприводе и силовой электронике // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Проблеми сучасної електротехніки". – 2006. – Ч.1. – С. 81-88.

6. Домнин И.Ф., Жемеров Г.Г., Ильина О.В., Тугай Д.В. Компенсация пульсаций мгновенной активной мощности в цепях с резистивной нагрузкой // // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Проблеми сучасної електротехніки". – 2006. – Ч.6. – С. 36-41.

7. Жемеров Г.Г., Ильина О.В., Тугай Д.В. Энергосберегающий эффект компенсации пульсаций мгновенной активной мощности // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2006. – Ч.4. – С. 22-27.

8. Жемеров Г.Г., Домнин И.Ф., Ильина О.В., Тугай Д.В. Энергоэффективность коррекции фазы тока и компенсации пульсаций активной и реактивной мощностей в трехфазной системе электроснабжения // Технічна електродинаміка. – 2007. – № 1. – С. 52-57.

9. Жемеров Г.Г., Сокол Е.И., Ильина Н.А., Ильина О.В. О понятиях "мгновенная активная мощность" и "мгновенная реактивная мощность" // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2007. – Ч.1. – С. 33-44.

10. Жемеров Г.Г., Ильина О.В. Накопители энергии компенсаторов пульсацій мгновенной активной мощности // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2007. – Ч.3. – С. 23-28.

11. Жемеров Г.Г., Ильина О.В. Теория мощности Фризе и современные теории мощности // Електротехніка і електромеханіка. – 2007. – №6. –С. 63-65.

12. Жемеров Г.Г., Ильина О.В. Расчет параметров емкостного накопителя энергии компенсатора пульсаций мгновенной активной мощности // Электричество. – 2008. – №1. – С. 54-59.

13. Жемеров Г.Г., Ильина Н.А., Ильина О.В. Взаимосвязь между модулем мгновенной реактивной мощности и КПД системы электроснабжения // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Проблеми сучасної електротехніки". – 2008. – Ч.4. – С. 31-36.

14. Жемеров Г.Г., Ильина Н.А., Ильина О.В., Тугай Д.В. Уменьшение потерь и улучшение качества электроэнергии в системах коммунального электроснабжения // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2008. – Ч.2. – С. 80-87.

15. Жемеров Г.Г., Колесник В.Ю., Ильина О.В. Соотношения для преобразований координат обобщенных векторов напряжений и токов трехфазной системы электроснабжения. Справочное пособие. – НТУ "ХПИ", Харьков, 2009. – 40 с.

16. Жемеров Г.Г., Ильина Н.А., Ильина О.В., Ковальчук О.И., Сокол Е.И. КПД систем электроснабжения постоянного напряжения и трехфазной симметричной системы синусоидальных напряжений // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Проблеми сучасної електротехніки". – 2010. – Ч.2. – С. 107-118.

17. Жемеров Г.Г., Ильина Н.А., Ильина О.В., Ковальчук О.И., Сокол Е.И. КПД трехфазной четырехпроводной системы электроснабжения с асимметричной нагрузкой // Технічна електродинаміка. Тем. випуск, "Силова електроніка та енергоефективність". – 2010. – Ч.1. – С. 22-31.

18. Жемеров Г.Г., Ильина О.В., Ковальчук О.И. КПД системы электроснабжения однофазного переменного напряжения прямоугольной и синусоидальной формы // Технічна електродинаміка. Тем. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2010. – Ч.2. – С. 7-15.

19. H. Akagi, E.H. Vatanabe, M. Aredes "Instantaneous power theory and applications to power conditioning" IEEE Press / Willy-Interscience, 2007, 379 p.

20. H. Akagi, Y. Kanazava, A. Nubae "Generalized theory of the instantaneous power in three phase circuits." – Int. Power Electronics Conf., Tokio, Japan, 1983, p.p. 1375-1386.

21. H. Akagi, Y. Kanazava, A. Nubae. "Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components" IEEE Trans. Ind.Applicat., vol. 20, p.p. 625-630, May/June, 1984.

22. H. Akagi, Y. Tsukamoto, A, Nubae "Analysis and design of an active power filter using quad-series voltage source PWM converters" IEEE Trans. Ind.Applicat., vol. 26, p.p. 93-98, Feb., 1990.

23. A. Nubae, T. Tanake "A new definition of instantaneous active-reactive current and power based on instantaneous space vectors on polar coordinates in three-phase circuites" IEEE/PES Winder Meeting, Paper 96, WM227-9PWRD, 1996.

24. F.Z. Peng, J.S. Lai "Generalized instantaneous reactive power theory for three-phase power systems". IEEE Trans. Instrum.Meas., vol. 45, no 1, p.p. 293-297, 1996.

25. H.S.Kim, H.Akagi "The instantaneous power theory based on mapping matrices in three-phase four-wire systems" In Proc. PCC"97 Conf.vol1, Nagaoka, Japan, Aug. 1997, pp.361-366.

26. F.Z. Peng, G.W. Ott, D.J. Adams "Harmonic and reactive power compensation based on mapping matrices in three-phase four-wire systems" IEEE Trans. Power Electronics, vol. 13, no 1, p.p. 305-312, 1998.

27. H.S. Kim, S. Ogasawara, H. Akagi "The theory of instantaneous power in three-phase four-wire systems: a comprehensive approach" In. Proc. IEEE/IAS’99 Aunu.Meeting.Oct. 1999 p.p. 431-439.

28. H.S. Kim, H. Akagi "The instantaneous power theory on the rotating p-q-r reference frames" In. Proc. IEEE/PEDS’99 Conf., Hong Kong, July, 1999, p.p. 422-427.

29. V. Soares, P. Verdelho, G.D. Marques "An instantaneous active and reactive current component method for active filters" IEEE Trans. Power Electr., vol. 15, p.p. 660-669, July, 2000.

30. H. Kim, F. Blaabjerg, B. Bak-Jensen, I. Choi "Instantaneous power compensation in three-phase systems using p-q-r theory" IEEE Trans. Power Electronics, vol. 17, no. 5, p.p. 701-710, 2002.

31. H. Kim, S. Lee, and S. Sul "Reference ware generation in dynamic voltage restorers by use of the pqr power theory" In Proc. IEEE Appl. Power Electron. Conf. Exp. (APEC 2004), vol. 3, p.p. 1452-1457.

32. F. Ng, M. Vong, and Y. Han "Analysis and control of UPQS and its DC-link power by use of p-q-r instantaneous power theory" In Proc. 1st Int. Conf. Power Electron. Syst. Appl., 2004, p.p. 43-53.

33. S. Lee, H. Kim, S. Sul, and F. Blaabjerg "A novel control algorithm for static series compensators by use of PQR instantaneous power theory" IEEE Trans. Power Electron., vol. 19, no. 3, p.p. 814-827, May 2004.

34. M. Depenbrock, V. Staudt, and H. Wrede "Concerning instantaneous power compensation in three-phase systems by using p-q-r theory" IEEE Trans. Power Electron., vol. 19, no. 4, p.p. 1151-1152, Jul. 1004.

35. M. Aredes, H. Akagi, E.H. Watanabe, E.V. Salgado, L.F. Encarnacao "Comparisons between the p-q and p-q-r theories in three-phase four-wire systems" IEEE Trans. on PE, vol. 24, no. 4, 2009, p.p. 924-933.

36. Ion Baldea "Control systems in adjustable-speed drivers" IEEE, Industrial Electronics magazine, September, 2008, p.p. 32-50.

37. Zhe Chen, Josep M. Guerro, Frede Blaabjerg "A review of the state of the art of power electronics for wind turbines" IEEE Trans. on PE, vol. 24, no. 8, 2009, p.p. 1859-1875.

38. Jose R. Rodriguer, Juan W. Dixon, Jose R. Espinoza, Jorge Pontt, Pablo Lezana "PWM regenerative rectifiers: State of the art" IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 52, no. 1, 2005, p.p. 5-22.

39. Ajit Kumar Chattopadhyay "Alternating current drives in the steel industry. Advancements in the last 30 years" IEEE, Industrial Electronics magazine, December, 2010, p.p. 30-42.

40. Jose Rodrigues, Jih-Shen Lai, Fang Zheng Peng "Multilevel inverters: A survey of topologies, control and application" IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 49, no. 4, 2002, p.p. 725-738.

41. Samir Kouro, Wariusz Malinowski, K. Gopakumar, Jose Rodriques, Marcelo A. Perer, Jose I. Leon "Resent advances an industrial applications of multilevel converters" IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 17, no. 8, 2010, p.p. 2553-2580.

42. Основы электроники. Под ред. Круга К.А., Госэнергоиздат, 1952. – 432 с.

43. Нейман Л.Р., Калантаров П.А. Теоретические основы электротехники. Ч. ІІ. – М.-Л. : Госэнергоиздат 1959. – 444 с.

44. Нейман Л.Р., Демирчан П.О. Теоретические основы электротехники. Т.1. – М.-Л. : Энергия, 1966. – 522 с.

45. Демирчан К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В. Теоретические основы электротехники. Т.1. – СПб. : Питер, 2009. – 512 с.

46. Жемеров Г.Г., Ильина Н.А., Тугай Д.В., Холод О.И. Системы электроснабжения метрополитена с современными полупроводниковыми преобразователями и накопителями энергии // Електротехніка і електромеханіка. – 2013. – № 1. – С. 41-49.





DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2014.1.09

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2015 George G. Zhemerov, D. V. Tugay


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)