Аналіз помилок уніфікованого регулятора якості електроенергії

Abstract

Ця стаття присвячена аналізу помилок уніфікованого регулятора якості електроенергії. У контексті зростаючої важливості надійного та якісного електропостачання, регулятори якості електроенергії стають ключовими пристроями для забезпечення стабільності мереж та задоволення потреб побутових споживачів. В роботі пропонується комплексний підхід до аналізу помилок уніфікованого регулятора якості електроенергії, основним призначенням якого є компенсація впливу швидкозмінних навантажень на якість електроенергії. При цьому аналізуються показники загального гармонічного спотворення якості електроенергії, а також враховуються фактори, такі як величина і тривалість навантажень. Значна частина статті присвячена дослідженню джерел помилок в уніфікованому регуляторі якості електроенергії. Виконується порівняння паралельно-послідовної та послідовно-паралельної топології уніфікованого регулятора якості електроенергії. Проаналізовано вплив алгоритму керування уніфікованого регулятора якості електроенергії на формування помилок кожної топології. Використовуючи засоби комп'ютерного моделювання Matlab/Simulink, у статті запропоновано структуру кількісного визначення помилок, яка дозволяє точно оцінювати помилки на різних етапах роботи уніфікованого регулятора якості електроенергії. Ця структура охоплює перетворення напруги та потужності в ряд Фур'є для комплексної оцінки величин помилок. Для підтвердження ефективності запропонованого аналізу помилок і стратегій компенсації, у статті представлено графіки результатів моделювання в часовій та частотній області. Описано помилки генерації активної, реактивної потужності та помилки заданого значення напруги. Ці висновки підкреслюють здатність уніфікованого регулятора якості електроенергії підвищувати якість електроенергії, незважаючи на похибки вимірювань. Основні результати включають аналіз відхилень показників якості напруги, встановлення зв'язку між помилками компенсації і недоліками у функціонуванні системи, а також розробку рекомендацій щодо поліпшення ефективності компенсаційних пристроїв.

This article is devoted to error analysis of the unified power quality regulator. In the context of the growing importance of reliable and high-quality power supply, power quality regulators are becoming key devices to ensure the stability of networks and meet the needs of domestic consumers. The paper proposes a comprehensive approach to error analysis of the unified power quality conditioner, the main purpose of which is to compensate for the impact of rapidly changing loads on power quality. At the same time, indicators of general harmonic distortion of the quality of electricity are analyzed, and factors such as the magnitude and duration of loads are also taken into account. A large part of the article is devoted to the study of the sources of errors in unified power quality conditioner. A comparison of the parallel-serial and series-parallel topologies of unified power quality conditioner is performed. The influence of the unified power quality conditioner control algorithm on the formation of errors of each topology is analyzed. Using Matlab/Simulink computer simulation tools, the article proposes a framework for error quantification, which allows accurate estimation of errors at various stages of unified power quality conditioner operation. This framework covers the Fourier series transformation of voltage and power for comprehensive estimation of error magnitudes. To confirm the effectiveness of the proposed error analysis and compensation strategies, the article presents graphs of simulation results in the time and frequency domains. Active and reactive power generation errors and voltage setpoint errors are described. These findings emphasize the ability of unified power quality conditioner to improve the quality of electricity, despite measurement errors. The main results include the analysis of deviations of voltage quality indicators, the establishment of a connection between compensation errors and deficiencies in the functioning of the system, as well as the development of recommendations for improving the efficiency of compensation devices.