DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2016.4.06

МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТРЕХФАЗНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ ОЦЕНКЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ СУММАРНОЙ МОЩНОСТИ ПОТЕРЬ

D. V. Tugay

Анотація


Мета. Метою статті є оптимізація структури Matlab-моделі трифазної системи електропостачання з силовим активним фільтром за допомогою математичної моделі, яка описує режими роботи системи електропостачання, в яких виникають додаткові втрати. Методика. Для проведення досліджень використовувалися положення теорії електричних кіл, елементи математичного моделювання, засновані на лінійній алгебрі і векторному численні, математичне моделювання в пакеті Matlab. Результати. Розроблено дві моделі трифазної системи електропостачання, перша, заснована на векторному поданні, а друга на матричному поданні енергетичних процесів, за допомогою яких було вирішено проблему підтримки постійної середньої корисної потужності навантаження для 279 випадків роботи системи електропостачання. Практичне значення. Створена Matlab-модель трифазної системи електропостачання з автоматизованим розрахунком корегуючого коефіцієнту, що дозволяє більш ніж на порядок скоротити час для дослідження енергетичних процесів в багатофазних системах.

Ключові слова


система електропостачання; силовий активний фільтр; мінімально можливі втрати; потужність сумарних втрат; тривимірний комплексний вектор; Matlab-модель трифазної системи електропостачання

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS (Русский)

Посилання


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

2. Wong M.-C., Dai N.-Y., Lam C.-S. «Active Power Filters», Parallel Power Electronics Filters in Three-Phase Four-Wire Systems. Springer Singapore, 2016. pp. 59-165. doi: 10.1007/978-981-10-1530-4_3.

3. Artemenko M.Yu., Batrak L.M., Mykhalskyi V.M., Polishchuk S.Y. Analysis of possibility to increase the efficiency of three-phase four-wire power system by means of shunt active filter. Tekhnichna elektrodynamika, 2015, no.6, pp. 12-18. (Ukr).

4. Artemenko M.Yu., Batrak L.M., Polishchuk S.Y., Mykhalskyi V.M., Shapoval I.A. The effect of load power factor on the efficiency of three-phase four-wire power system with shunt active filter. 2016 IEEE 36th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), IEEE, 2016. pp. 277-282. doi: 10.1109/ELNANO.2016.7493067.

5. Zhemerov G.G., Tugay D.V. Physical meaning of the «reactive power» concept applied to three-phase energy supply systems with non-linear load. Electrical engineering & electromechanics, 2015, no.6, pp. 36-42. (Rus). doi: 10.20998/2074-272X.2015.6.06.

6. Zhemerov G.G., Tugay D.V. An universal formula clarification to determine the power losses in the three-phase energy supply systems. Bulletin of NTU «KhPІ», 2015, no.12, pp. 339-343. (Rus).

7. Peng F.Z., Ott G.W., Adams D.J. Harmonic and reactive power compensation based on the generalized instantaneous reactive power theory for three-phase four-wire systems. IEEE Transactions on Power Electronics, 1998, vol.13, nо.6, pp. 1174-1181. doi: 10.1109/63.728344.

8. Afonso J., Couto C., Martins J. Active filters with control based on p-q theory. IEEE Industrial Electronics Society Newsletter, 2000, vol.47, no.3, pp. 5-10.

9. Kim H.S., Akagi H. The instantaneous power theory on the rotating p-q-r reference frames. Proceedings of the IEEE 1999 International Conference on Power Electronics and Drive Systems. PEDS'99 (Cat. No.99TH8475), 1999, pp. 422-427. doi: 10.1109/PEDS.1999.794600.

10. G. Zhemerov, N. Ilina, D. Tugay. The Theorem of Minimum Energy Losses in Three-Phase Four-Wire Energy Supply System. 2016 2nd IEEE International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS-2016). June 07-11, 2016, Kyiv, Ukraine, pp. 52-54. doi: 10.1109/IEPS.2016.7521889.

11. Zhemerov G.G., Tugay D.V. Components of total electric energy losses power in pqr spatial coordinates. Electrical engineering & electromechanics, 2016, no.2, pp. 11-19. (Rus). doi: 10.20998/2074-272X.2016.2.02.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Instantaneous reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components // IEEE Transactions on Industry Applications. – 1984. – vol.IA-20. – no.3. – pp. 625-630. doi: 10.1109/TIA.1984.4504460.
2.     Wong M.-C., Dai N.-Y., Lam C.-S. «Active Power Filters», Parallel Power Electronics Filters in Three-Phase Four-Wire Systems. – Springer Singapore, 2016. – pp. 59-165. doi: 10.1007/978-981-10-1530-4_3.
3.     Артеменко М.Ю., Батрак М.Л., Михальський В.М., Поліщук С.Й. Аналіз можливості збільшення ККД трифазної чотирипровідної системи живлення засобами паралельної активної фільтрації // Технічна електродинаміка. – 2015. – №6. – С. 12-18.
4.     Artemenko M.Yu., Batrak L.M., Polishchuk S.Y., Mykhalskyi V.M., Shapoval I.A. The effect of load power factor on the efficiency of three-phase four-wire power system with shunt active filter // 2016 IEEE 36th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO). – IEEE, 2016. – pp. 277-282. doi: 10.1109/ELNANO.2016.7493067.
5.     Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Физический смысл понятия «реактивная мощность» применительно к трехфазным системам электроснабжения с нелинейной нагрузкой // Електротехніка і електромеханіка. – 2015. – №6. – С. 36-42. doi: 10.20998/2074-272X.2015.6.06.
6.     Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Уточнение универсальной формулы для определения мощности потерь в трехфазных системах электроснабжения // Вісник НТУ «ХПІ». – 2015. – №12. – С. 339-343.
7.     Peng F.Z., Ott G.W., Adams D.J. Harmonic and reactive power compensation based on the generalized instantaneous reactive power theory for three-phase four-wire systems // IEEE Transactions on Power Electronics. – 1998. – vol.13. – nо.6. – pp. 1174-1181. doi: 10.1109/63.728344.
8.     Afonso J., Couto C., Martins J. Active filters with control based on p-q theory // IEEE Industrial Electronics Society Newsletter. – 2000. – vol.47. – no.3. – pp. 5-10.
9.     Kim H.S., Akagi H. The instantaneous power theory on the rotating p-q-r reference frames // Proceedings of the IEEE 1999 International Conference on Power Electronics and Drive Systems. PEDS'99 (Cat. No.99TH8475). – 1999. – pp. 422-427. doi: 10.1109/PEDS.1999.794600.
10.  G. Zhemerov, N. Ilina, D. Tugay. The Theorem of Minimum Energy Losses in Three-Phase Four-Wire Energy Supply System // 2016 2nd IEEE International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS-2016). June 07-11, 2016, Kyiv, Ukraine, pp. 52-54. doi: 10.1109/IEPS.2016.7521889.
11.  Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Составляющие мощности суммарных потерь электрической энергии в пространственных pqr координатах // Електротехніка і електромеханіка. – 2016. – №2. – С. 11-19. doi: 10.20998/2074-272X.2016.2.02.




Copyright (c) 2016 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)