DOI: https://doi.org/10.20998/2409-9295.2019.20.17

Покращення якості електроенергії в локальних системах електропостачання шляхом управління режимами роботи двонапрямлених трифазних перетворювачів напруги

Андрій Федорович Жаркін, Андрій Георгійович Пазєєв

Анотація


Досліджено можливість комплексного покращення якості електроенергії в локальних системах електропостачання, зокрема малих системах розподілу, що побудовані на основі концепції «Microgrid Plus» за рахунок використання можливостей трифазних двонапрямлених напівпровідникових перетворювачів, що працюють в режимі трифазних активних коректорів коефіцієнту потужності, по примусовому формуванню вхідних струмів. Показано, що використання запропонованих способів формування еталонного сигналу вхідних струмів зазначених перетворювачів дозволяє, при збереженні низьких значень коефіцієнтів гармонічних спотворень синусоїдальності вхідних струмів, що притаманно активним коректорам коефіцієнту потужності, реалізувати можливість підтримання рівня напруги локальної системи у встановлених межах за рахунок компенсації індуктивної складової струмів груп навантажень та одночасно забезпечити симетрування фазних навантажень локальної системи електропостачання. Реалізація вказаної можливості в системах «Microgrid Plus» полегшується завдяки наявності в них розгалуженої системи контролю параметрів споживання і генерації електроенергії та передачі отриманих даних між користувачами локальної системи, що дозволяє сформувати завдання на підтримання якості напруги у встановлених нормативними документами межах. Реалізація такої можливості стає особливо актуальною у вказаних локальних системах при інтеграції в них накопичувачів електроенергії на базі використання двонапрямлених перетворювачів електроенергії, зважуючи на порівняну з встановленою потужністю локальної системи номінальну потужність накопичувачів електроенергії та можливості роботи вихідних двонапрямлених перетворювачів систем накопичення у вказаних режимах.

Ключові слова


Система накопичення енергії; двонапрямлений перетворювач; двонапрямлений трифазний інвертор; джерело відновлюваної енергетики.

Повний текст:

PDF

Посилання


Kodeks system rozpodilu [code of distribution systems]. Zatverdzhenyi Postanovoiu NKREKP 14.03.2018 № 310/ Uriadovyi kurier, 18.04.2018, № 75.- 123 p.

ABB Microgrids & Distributed Generation, January 28, 2019 Advanced microgrids Concept sandex perience. http://www.itccanarias.org/tilos/files/Presentacion4_Pablo_ Astorga_ABB.pdf

АВВ Мicrogrid Plus Control System. https://new.abb.com/distributed-energy-microgrids/ouroffering/microgrid-plus-system

Wang Y., Tan, K.T., Peng, X.Y., So P.L. Coordinated Control of Distributed Energy Storage Systems for Voltage Regulation in Distribution Networks Power Delivery. IEEE Transactions on Year: 2015, Volume: PP, Issue: 99. P. 1 – 15. doi: 10.1109/TPWRD. 2015.2462723.

Zhimin Wang ,Lihan Qin, Chenghong Gu, Furong Li. Distributed storage capacity reservations for residential PV generation utilization and LV network operation. Power & Energy Society General Meeting. 2015. IEEE Year: 2015. P. 1 – 12. doi: 10.1109/PESGM. 2015.7286114.

Xinwei Shen, Shouzhen Zhu, Jinghong Zheng, Yingduo Han, Qingsheng Li, Jing Nong. Active distribution network expansion planning integrated with centralized and distributed Energy Storage System. Power & Energy Society General Meeting. – 2015. IEEE Year: 2015. P. 1 – 10. doi: 10.1109/PESGM. 2015.7286069.

Zhou Jinghua, Yang Zheng, Zhang Xiaowei. Energy Storage Power Conversion System in the Micro-grid. International Conference on Information Sciences, Machinery, Materials and Energy. 2015. pp. 261-266. doi: 10.2991/icismme-15.2015.51

Tsai M.-T., Tsai W. I. Analysis and design of three-phase AC-to-DC converters with high power factor and nearoptimum feedforward. IEEE Trans. Ind. Electron. vol. 46. 1999. P. 535–543. doi: 10.1109/41.767060.

Qian H., Lai J.-S., Zhang J., Yu W. High-Efficiency Bidirectional AC-DC Converter for Energy Storage Systems. // Proc. IEEE ECCE. Atlanta, GA. 2010. Sep. Р. 3224-3229. doi: 10.1109/ECCE.2010.5618283.

Zharkin A.F., Novskyi V.O., Martynov V.V., Pazieiev A.H., Palachov S.O., Rudenko Yu.V. Systemy nakopychennia enerhii na osnovi zastosuvannia potuzhnykh dvonapriamlenykh peretvoriuvachiv [Electric storage systems based on the use of powerful bi-directional converters]. Visnyk NTU «KhPI». 2018. №26 (1302), Vol 1. P. 25 – 33. doi:10.20998/2413-4295.2018.26.04

DSTU EN 50160:2014. Kharakterystyky napruhy elektropostachannia v elektrychnykh merezhakh zahalnoi pryznachenosti. [Characteristics of electric supply voltage in electric networks of general purpose]. Kyiv; Minekonomrozvytku Ukrainy, .2014, 27 p.

Zharkin A.F., Novskyi V. O., Malakhatka D.O. Kompleksne pokrashchennia yakosti elektroenerhii ta zabezpechennia elektrobezpeky v lokalnykh systemakh elektropostachannia pry zastosuvanni hibrydnykh filtrokompensuiuchykh peretvoriuvachiv [Comprehensive improvement of electric power quality and electrical safety in local power systems in the use of hybrid filtercompensating converters]. Tekhnichna elektrodynamika. 2018. №1. pp. 69 – 78. doi:10.15407/techned 2018.01.069

Zharkin A.F., Novskyi V.O., Pazieiev A.H. Doslidzhennia dvonapriamlenoho peretvoriuvacha postiinoi napruhy unifikovanoho invertornoho modulia dlia zastosuvannia v systemakh nakopychennia enerhii [Research of a bi-directional DC-DC converter of unified inverter module for application in energy accumulation systems]. Tekhnichna elektrodynamika. 2018. № 5. pp. 31 – 34. doi:10.15407/techned2018.05.031

KODEKS SYSTEM PEREDACHI [CODE OF TRANSMISSION SYSTEMS]. Zatverdzhenyi Postanovoiu NKREKP 14.03.2018 № 310/ Uriadovyi kurier, 18.04.2018, № 75.- 123 p.

Zharkin,, A.F., Pazeyev, A.G., Novskiy, V.A., Malakhatka, D.A. Kachestvo vykhodnogo napryazheniya trekhfaznykh aktivnykh korrektorov koeffitsiyenta moshchnosti [Тhe quality of the output voltage three-phase active power factor correction], Visnyk NTU «KhPI». Zb.nauk.prats, Kharkiv: NTU «KhPI», 2017, 27 (1249), - pp. 354 – 359.

Shidlovskiy A.K., Novskiy V.A., Kaplychnyy N.N. Stabilizatsiya parametrov elektricheskoy energii v raspredelitel'nykh setyakh. Kiyev: Nauk. Dumka. 1989. 312 p. ISBN 5-12-000930-1.