УДК 621.31
DOI: 10.18503/1995-2732-2020-18-4-65-70
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Актуальность проведенных в статье исследований диктуется ужесточением требований к качеству электроэнергии (КЭ) в последнее время. При этом нагрузка является одним из факторов, влияющих на основные показатели качества: отклонения напряжения и частоты сети от их номинальных значений. Целью настоящей работы является оценка доли регулирующего эффекта нагрузки (РЭН) в отклонении напряжения на примере распределительной шины электроприёмников промышленного объекта – насосной станции. Используемые методы. Для достижения поставленной цели были проведены расчёты параметров смоделированной части системы электроснабжения предприятия чёрной металлургии (ПАО «ММК»), имеющего в своём составе собственные источники электроэнергии, в программном комплексе «КАТРАН» (Комплекс автоматизированного режимного анализа). Новизна. Предложен новый подход в оценке влияния регулирующего эффекта нагрузки на параметры режима и показатели качества электроэнергии через расчёт доли регулирующего эффекта нагрузки в отклонении напряжения сети. Был составлен алгоритм для оптимизации режима с учётом статических характеристик нагрузки, суть которого состоит в определении положительного либо отрицательного регулирующего эффекта нагрузки и степени его влияния на отклонение напряжения сети с последующей выдачей рекомендаций. Результат. В ходе исследования получены процентные доли регулирующего эффекта нагрузки в отклонении напряжения при различной длине питающего кабеля. Также на основании полученных расчётов было выявлено, что с увеличением удаленности электрической нагрузки от источника электроэнергии влияние регулирующего эффекта нагрузки на отклонение напряжения сети возрастает. Практическая значимость. Предложенный подход может быть использован для оценки влияния статических характеристик нагрузки (СХН) на основные показатели качества электроэнергии и последующих рекомендаций по оптимизации параметров режима электрических систем по условию минимума отклонения напряжения сети.
Ключевые слова
Регулирующий эффект нагрузки, статические характеристики нагрузки, качество электроэнергии, отклонение напряжения, режим.
Для цитирования
Нигаматуллин Р.М. Расчёт доли регулирующего эффекта нагрузки в отклонении напряжения на распределительной шине // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2020. Т.18. №4. С. 65–70. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2020-18-4-65-70
1. Нигаматуллин Р.М., Газизова О.В., Малафеев А.В. Исследование влияния регулирующего эффекта нагрузки на уровень напряжения питающей подстанции с учётом мощности короткого замыкания энергосистемы // Электротехнические системы и комплексы. 2020. № 2(47). С. 19–25. URL: https://doi.org/10.18503/2311-8318-2020-2(47)-19-25
2. Лисунец Н.Л., Соломонов К.Н., Цепин М.А. Объемная штамповка алюминиевых заготовок. М.: Машиностроение, 2009. 171 с.
3. Малафеев А.В., Ефимов С.А., Зайцева Ю.Ю. Влияние регулирующего эффекта нагрузки промышленного предприятия на параметры установившегося режима // Материалы 65-й науч.-техн. конф. по итогам научно-исследовательских работ за 2006-2007 гг.: сб. докл. Т.2. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. С. 32–34.
4. Оценка регулирующего эффекта выпрямительной нагрузки для определения параметров установившихся режимов систем электроснабжения промышленных предприятий / Н.А. Николаев, О.В. Буланова, А.В. Малафеев, Ю.Н. Кондрашова, В.М. Тарасов // Изв. вузов. Электромеханика. 2011. №4. С. 115–118.
5. Панкратов А.В., Полищук В.И., Бацева Н.Л. Экспериментальное определение статических характеристик нагрузки электроэнергетических систем // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2015. №1. С. 11–20.
6. Определение статической характеристики крупных узлов нагрузки / А.В. Паздерин, А.А. Суворов, А.С. Тавлинцев, П.В. Чусовитин, А.В. Юдин // Научное обозрение. 2013. №7. С. 77–79.
7. Статические предельные характеристики асинхронного электропривода при частотном векторном управлении / И.Г. Однокопылов, Ю.Н. Дементьев, Ю.В. Крохта, А.Р. Ари, Л.С. Удут // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Энергетика». 2018. Т. 18, №4. С. 109–120.
8. Статические характеристики и методы расчета установившихся режимов работы синхронных двигателей / А.Н. Филатов, Е.Ю. Сизганова, В.И. Пантелеев, Р.А. Петухов, Г.А. Пилюгин // Журнал Сибирского федерального университета. 2015. С. 795–801.
9. Влияние отклонения параметров асинхронной машины на её статические характеристики при вентиляторной нагрузке / В.З. Ковалёв, А.Г. Щербаков, О.А. Петухова, А.А. Зябкин // Омский научный вестник. 2017. №5. С. 116–125.
10. Влияние отклонения напряжения на потери мощности в электрооборудовании электрических сетей и потребителей / Д.Г. Сафонов, А.Г. Лютаревич, С.Ю. Долингер, С.В. Бирюков // Омский научный вестник. 2013. №2. С. 203–206.
11. Газизова О.В., Кондрашова Ю.Н., Малафеев А.В. Повышение эффективности управления режимами электростанций промышленного энергоузла за счет прогнозирования статической и динамической устойчивости при изменении конфигурации сети // Электротехнические системы и комплексы. 2016. №3(32). С. 27–38.
12. Газизова О.В., Соколов А.П., Малафеев А.В. К вопросу учета насыщения в математической модели промышленного генератора для расчета переходных режимов в системе электроснабжения сложной конфигурации // Электротехнические системы и комплексы. 2018. №1(38). С. 40–47.
13. Пат. 2019610251 Российская Федерация. Комплекс автоматизированного режимного анализа КАТРАН 10.0 / В.А. Игуменщев, М.А. Малафеев, Е.А. Панова, А.В. Варганова, О.В. Газизова, Ю.Н. Кондрашова, В.В. Зиновьев, А.И. Юлдашева, А.А. Крубцова, Н.А. Анисимова, А.Т. Насибуллин, М.А. Тремасов, В.С. Щербакова, В.К. Богуш; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «МГТУ им. Носова». № 2018661952; заявл. 29.10.2018; опубл. 10.01.2019.