Аналітичний метод визначення умов повної компенсації реактивної потужності в системі електропостачання

Abstract

Метою статті є розробка аналітичного методу визначення умов досягнення повної компенсації в узагальненій системі електропостачання, на основі використання замінних схем, які отримані за допомогою еквівалентних перетворень топології вихідної схеми. Методологія. У статті запропоновано методику заміни послідовної компенсації реактивної потужності у високовольтних трактах системи електропостачання на паралельну компенсацію реактивної потужності у вузлі навантаження низької напруги. Результати. Розроблено алгоритм послідовних перетворень схеми живлення, що дає змогу оцінити значення ємностей компенсувальних конденсаторів, при яких досягається повна компенсація реактивної потужності в системі. Оригінальність. Запропонована аналітична методика розрахунку параметрів вузла компенсації дозволяє відмовитися від складних комп’ютерних методів оптимізації та дає можливість оцінити компенсаційні можливості, які припадають на частку навантаження та мережі. Практична цінність. Запропонована методика дозволяє за простим алгоритмом з високою точністю визначити необхідні параметри компенсаційного пристрою, які забезпечують оптимальний режим в системі електропостачання. Запропонований алгоритм легко реалізується в мікроконтролерній системі автоматичного керування режимами системи електропостачання.

The purpose of the article is the development of an analytical method for determining the conditions for achieving full compensation in the generalized power supply system based on the use of substitute circuits, which are obtained using equivalent transformations of the topology of the original circuit. Methodology. The article proposes a methodology for replacing series reactive power compensation in high-voltage paths of the power supply system with parallel reactive power compensation in a low-voltage load node. Results. An algorithm for successive transformations of the power supply circuit has been developed, which makes it possible to estimate the values of the capacitances of compensating capacitors, at which full compensation of reactive power in the system is achieved. Originality. The proposed analytical method for calculating the parameters of the compensation unit makes it possible to dispense with complex optimization computer methods and makes it possible to estimate the compensation capacities that fall on the share of the load and the network. Practical value. The proposed technique allows, using a simple algorithm, to determine with high accuracy the necessary parameters of the compensating device, which provide the optimal mode in the power supply system. The proposed algorithm can easily be implemented in a microcontroller system for automatic control of the modes of the power supply system.