Диссертация (1143999)
Текст из файла
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Санкт-Петербургский горный университет»На правах рукописиЗАМЯТИН ЕГОР ОЛЕГОВИЧКОМПЕНСАЦИЯ ВЫСШИХ ГАРМОНИК И РЕАКТИВНОЙМОЩНОСТИ С УЧЕТОМ ТОПОЛОГИИ И ПАРАМЕТРОВРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГОКОМПЛЕКСА ПРЕДПРИЯТИЙСпециальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системыДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата технических наукНАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬдоктор технических наук,доцент Я.Э. ШклярскийСанкт-Петербург – 20182СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................ 5ГЛАВА1НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕПОКАЗАТЕЛЕЙКАЧЕСТВАПРОБЛЕМЫЭЛЕКТРИЧЕСКОЙКОРРЕКЦИИЭНЕРГИИИЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАГРУЗКИ ..................................
161.1АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИНА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ . 161.1.1Несинусоидальность кривой тока или напряжения..................... 181.1.2Реактивная мощность, коэффициент мощности .......................... 241.2ВЫБОР ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ ......................................................... 26Электротехнический1.2.1комплекспредприятийалюминиевойпромышленности .............................................................................................
31Электротехнический комплекс предприятий горнодобывающей1.2.2промышленности ............................................................................................. 351.2.3Электротехнический комплекс социально-значимых объектов 361.2.4Графо-аналитическийанализраспределительныхсетейвыбранных объектов ....................................................................................... 37Традиционная1.2.5методикаприменениякомпенсирующихустройств ..........................................................................................................
411.3ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ...................................... 441.4ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 ............................................................................ 44ГЛАВА2.ВЫБОРАНАЛИТИЧЕСКОГОПОДКЛЮЧЕНИЯМЕТОДАОПТИМИЗАЦИИВЫРАЖЕНИЯИДЛЯПАРАМЕТРОВИВЫВОДПОИСКАТОЧЕККОМПЕНСИРУЮЩИХУСТРОЙСТВ ...................................................................................................
482.1РАНЖИРОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПО ИХ ВКЛАДУ В СУММАРНЫЕ ПОТЕРИМОЩНОСТИ ........................................................................................................ 4832.2ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧЕК ПОДКЛЮЧЕНИЯ КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ............................................................................................................... 532.3РАНЖИРОВАНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ .......................................................... 632.4ФОРМИРОВАНИЕАЛГОРИТМАВЫБОРАТОЧЕКПОДКЛЮЧЕНИЯКОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ...................................................................... 702.5ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2 ............................................................................
72ГЛАВА 3 ВЫБОР КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ, РАЗРАБОТКААЛГОРИТМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВЫБРАННЫХ УСТРОЙСТВ 753.1АНАЛИЗГРАФИКОВНАГРУЗКИРАЗЛИЧНЫХОТРАСЛЕЙПРОМЫШЛЕННОСТИ ........................................................................................... 753.2ВЫБОРЕМКОСТИКОНДЕНСАТОРНОЙБАТАРЕИФИЛЬТРО-КОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ................................................................... 793.3АЛГОРИТМ ВЫБОРА И НАСТРОЙКИ ФКУ .............................................. 813.4АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАГРУЗКИ ............................... 833.5СРАВНЕНИЕ ТРАДИЦИОННОЙ И РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ..............
903.6ВОЗМОЖНОСТЬПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ДЛЯКУРАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ............................................................................................ 923.7ВЫВОД ПО ГЛАВЕ 3 ............................................................................... 95ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ .................................................. 984.1РАСЧЕТ ИНВЕСТИЦИЙ ........................................................................... 984.2РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВЕСТИЦИОННОГО ПРОЕКТА .................. 1004.3ВЫВОД ПО ГЛАВЕ 4 ............................................................................. 102ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................. 103БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .........................................................
105ПРИЛОЖЕНИЕ 1 .......................................................................................... 120ПРИЛОЖЕНИЕ 2 .......................................................................................... 121ПРИЛОЖЕНИЕ 3 .......................................................................................... 122ПРИЛОЖЕНИЕ 4 .......................................................................................... 1234ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ..........................................................................................
1245ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследованияВ современных условиях, в связи с дефицитом энергоресурсов напервоеместовыдвигаетсязадачаэффективногоиспользованиягенерируемой электрической энергии, что установлено соответствующимзаконом об энергосбережении № 261-ФЗ «Об энергосбережении и оповышении энергетической эффективности и о внесении изменений вотдельные законодательные акты Российской Федерации». В настоящеевремя основные потребители электроэнергии являются нелинейными.Такие потребители вызывают искажения кривой тока и напряжения,увеличивают уровень реактивной мощности, что в свою очередь ведет кдополнительным потерям электрической энергии и выводу из строяоборудования.Наличие высших гармоник (ВГ) приводит к неэффективнойкомпенсации реактивной мощности (РМ) в результате выхода из строяконденсаторных батарей (КБ) из-за перегрузки токами ВГ.
Дляэффективной компенсации ВГ необходима актуальная информация обуровне и спектре гармонических искажений. Для получения этойинформациииспользуютсяанализаторыпараметровкачестваэлектрической энергии. Для компенсации отклонений показателейкачества электрической энергии от требуемых значений применяютсяразличныеустройства(фильтро-компенсирующие,конденсаторныебатареи, активные фильтры, вольтодобавочные трансформаторы и т.д.).Как правило компенсирующие устройства (КУ) устанавливают наподстанции (ПС) или распределительном пункте (РП), что позволяетповысить качество напряжения и снизить потери мощности в сети доточки подключения КУ.
Однако в сети после подключения КУ качество6электрической энергии может остаться неудовлетворительным, чтонегативно влияет на ее работу.Это влияние может быть значительным, а может и нет, что должноопределять точку подключения КУ. Одним из основных факторов в этомслучае, влияющим на качество электрической энергии и, в частности напотери мощности является величина и характер нагрузки.
Отсюдавозникает необходимость определения потребителей, оказывающихзначительный вклад в потери мощности.Проблемой структурирования потерь мощности и их уменьшениязанималисьмногиеЖелезко Ю.С.–ученые.занималсяСрединихтакиеструктурированиемизвестныепотерькак:активноймощности, поиском зависимостей потерь мощности от различныхэнергетических параметров нагрузки.
Арриллага Дж. – занималсяраспределением компенсирующих устройств в сложных электрическихсетяхпромышленныхпредприятий.Абрамович Б.Н.–занималсякомпенсацией высших гармоник в сетях нефтегазовых предприятий,разработкой алгоритма выбора устройств для компенсации высшихгармоник в указанной отрасли. Жежеленко И.В. – в общем видерассматривалвлияниеэлектротехническогокомпенсациейгармониккомплексавысшихсовершенствованиемэлектрическойвысшихэнергииработупромышленныхгармоник.методовнаГришечко С.В.контролясистемэлементовпредприятий–показателейэлектроснабженияизанималсякачестванетяговыхпотребителей электрифицированных железных дорог.Однако четкого подхода к выбору точки подключения КУ в сети,содержащей высшие гармоники, до сих пор не разработано. Это касаетсявсех видов, указанных выше КУ.
В настоящий момент интерес к этойпроблеме растет и все больше ученых занимаются исследованиями в7области компенсации ВГ и снижения потерь, что позволяет сделатьвывод о том, что решение задачи по снижению потерь мощности иразработки методики по выбору точек подключения КУ и их параметровпри условии их наиболее эффективного применения является актуальной.Темаисодержаниедиссертациисоответствуетнаучнойспециальности 05.09.03 – «Электротехнические комплексы и системы» насоискание ученой степени кандидата технических наук по следующимпунктамобластейисследований:п. 1«Развитиеобщейтеорииэлектротехнических комплексов и систем, изучение системных свойств исвязей, физическое, математическое, имитационное и компьютерноемоделирование компонентов электротехнических комплексов и систем»,п. 2«Обоснованиеэкономических,совокупностиэкологическихвипринимаемыхрешенийобластиэксплуатацииэлектротехническихтехнических,социальныхтехнологических,критериевпроектирования,комплексовиоценкисозданиясистем»,ип.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
