СОСТАВЛЯЮЩИЕ СУММАРНОЙ МОЩНОСТИ ПОТЕРЬ В ТРЕХФАЗНЫХ СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ СИММЕТРИЧНЫХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ ИСТОЧНИКА

Автор(и)

  • George G. Zhemerov Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Ukraine
  • D. V. Tugay Харьковский национальный университет городского хозяйства им. А.Н. Бекетова, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/2074-272X.2015.4.05

Ключові слова:

система електропостачання, потужність додаткових втрат, мінімально можливі втрати, Matlab-модель системи електропостачання

Анотація

Ціль. Оцінка енергетичної ефективності трифазних систем електропостачання при передачі енергії від джерела до навантаження створює необхідність появи нових теорій, що описують причини виникнення додаткових втрат і їх вагу в загальних сумарних втратах енергії. Метою статті є розробка зручного математичного апарату для такої оцінки та експериментальна перевірка його коректності. Методика. Використовувалася сучасна теорія миттєвих активної і реактивної потужностей, графічне заміщення складної розгалуженої системи електропостачання спрощеною розрахункової схемою, теорія електричних кіл, комп'ютерне моделювання в програмному середовищі Matlab. Результати. Отримано універсальне розрахункове співвідношення для визначення складових сумарної потужності втрат в трифазних системах електропостачання з трифазним симетричним джерелом синусоїдальних напруг. Перевірка отриманого співвідношення на створеній Matlab-моделі трифазної системи електропостачання показала високу точність збігу теоретичних результатів з результатами комп'ютерного моделювання. Наукова новизна. Вперше отримано співвідношення, що зв'язує реактивну потужність, а також пульсації миттєве активної потужності з відповідними складовими додаткових втрат, що дозволило запропонувати унікальний метод вагової оцінки останніх. Практичне значення. Розроблено положення для детектування причин виникнення додаткових втрат в трифазних системах електропостачання з симетричним синусоїдальним джерелом напруги, а також для обґрунтування коректності вибору фільтро-компенсуючого пристрою, при використанні якого система електропостачання буде працювати в режимі з мінімальними втратами енергії. Створена Matlab-модель, що дозволяє досліджувати енергетичну ефективність трифазної системи електропостачання і розраховувати складові потужності додаткових втрат при будь-яких можливих причинах їх виникнення.

Біографія автора

George G. Zhemerov, Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"

д.т.н., профессор, кафедра "Промышленная и биомедицинская электроника"

Посилання

Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Generalized theory of the instantaneous power in three phase circuits. Int. Power Electronics Conf., Tokio, Japan, 1983, pp.1375-1386.

Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Instantaneous reactive power compensations comprising switching devices without energy storage components. IEEE Transactions on Industry Applications, 1984, vol.IA-20, no.3, рр. 625-630. doi:10.1109/tia.1984.4504460.

Peng F.Z., Lai J.-S. Generalized instantaneous reactive power theory for three–phase power systems. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 1996, vol.45, no.1, рр. 293-297. doi:10.1109/19.481350.

Kim H., Akagi H. The instantaneous power theory based on mapping matrices in three–phase four–wire systems. Proceedings of Power Conversion Conference – PCC’97, Nagaoka, Japan, 1997, pp. 361-366. doi:10.1109/pccon.1997.645639.

Zhemerov G.G., Tugay D.V. The instantaneous and average active and reactive power in linear circuits with sinusoidal voltages. Visnyk NTU «KhPІ»Bulletin of NTU «KhPІ», 2004, no.43, pp. 153-160. (Rus).

Bronshteyn I.N., Semendyayev K.A. Spravochnik po matematike dlya inzhenerov i uchashchikhsya vuzov [Mathematical handbook for engineers and university students]. Moscow, Nauka Publ., 1986. 723 p. (Rus).

Zhemerov G.G., Il'ina O.V., Tugay D.V. Energy-saving effect ripple compensation of instantaneous active power. Tekhnichna elektrodynamika. Tem. vypusk «Silova elektronіka i energoefektivnіst» – Technical electrodynamics. Special Issue «Power electronics & energy efficiency», 2006, vol.4, pp. 22-27. (Rus).

Zhemerov G.G., Tugay D.V. Energy and power in power supply systems with semiconductor converters and energy storage. Elektrotekhnika i elektromekhanikaElectrical engineering & electromechanics, 2014, no.1, pp. 45-57. (Rus).

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. Tekhnichna elektrodynamika. Tem. vypusk «Silova elektronіka i energoefektivnіst» – Technical electrodynamics. Special Issue «Power electronics & energy efficiency», 2006, vol.1, pp. 22-31. (Rus).

Zhemerov G.G., Tugay D.V. Power losses and reactive power in three-phase power supply systems with symmetrical sinusoidal voltage source. Energosberezhenie. Energetika. Energoaudit – Energy saving. Power engineering. Energy audit, 2014, no.9(127), pp. 12-23. (Rus).

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-08-28

Як цитувати

Zhemerov, G. G., & Tugay, D. V. (2015). СОСТАВЛЯЮЩИЕ СУММАРНОЙ МОЩНОСТИ ПОТЕРЬ В ТРЕХФАЗНЫХ СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ СИММЕТРИЧНЫХ СИНУСОИДАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ ИСТОЧНИКА. Електротехніка і Електромеханіка, (4), 28–34. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2015.4.05

Номер

Розділ

Електротехнічні комплекси та системи

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 > >>