Анализ качества электрической энергии в питающей сети 220 кВ с присоединенными тяговыми подстанциями
Ключевые слова:
система электроснабжения, качество электрической энергии, несимметрия напряжений, искажение синусоидальности, отклонение напряженияАннотация
Статья посвящена актуальной проблеме оценки качества электрической энергии в системе электроснабжения общего назначения при наличии среди подключенных потребителей несимметричных и несинусоидальных нагрузок предприятий промышленности и железнодорожного транспорта. Выполнен аналитический обзор текущего положения дел в области правового регулирования степени ответственности за вклад в ухудшение качества электрической энергии и экономического стимулирования участников электроснабжения для улучшения качества электрической энергии. Производится анализ отечественных и зарубежных исследований в области выявления источников искажения, определения и оценки вклада участников электроснабжения в ухудшение показателей качества электрической энергии. Рассмотрены функциональные возможности автоматической системы мониторинга параметров электрической энергии, установленной в контрольных точках участка магистральной электрической сети, расположенного на Дальнем Востоке России. На основе ее базы данных проведены расчет и анализ показателей качества электрической энергии в контрольных точках систем, дана оценка степени их соответствия существующим нормативным документам. Результаты проведенного вероятностно-статистического анализа показателей качества электрической энергии позволяют заключить, что на рассматриваемом участке 220 кВ трехфазной сети общего назначения существенные искажения синусоидальности кривых напряжения вызываются нагрузками присоединенных тяговых подстанций. Кроме того, неудовлетворительная ситуация зафиксирована с положительным отклонением напряжения. Против ожидания симметрия напряжений в трехфазной системе в контрольных точках оказалась удовлетворительной. Подчеркивается важность разработки методик и способов выявления источников искажения и оценки вклада участников электроснабжения в ухудшение качества электрической энергии. Отмечается необходимость расширения функциональных возможностей существующей системы автоматического мониторинга в части анализа степени соответствия показателей качества нормам действующего государственного стандарта.
Библиографические ссылки
Карташов И.И., Тульский B.Н., Шамонов Р.Г. Управление качеством электроэнергии: учебное пособие. Москва: Издательский дом МЭИ. 2017. 347 с.
ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. 2014-07-01. М.: Стандартинформ, 2014. 16 с.
Макашева С.И., Пинчуков П.С. Качество электрической энергии: мониторинг, прогноз, управление. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2020. 114 с.
Вагин Г.Я., Куликов А.Л. Качество электрической энергии в системах электроснабжения. Анализ состояния методов нормирования и контроля // Электрические станции. 2019. № 6 (1055). С. 54–59.
Висящев А.Н., Федосов Д.С. Оценка влияния потребителей на искажение напряжения в электрической сети // Электроэнергия. Передача и распределение. 2018. № 3 (48). С. 46–51.
Montoya F.G., García-Cruz A., Montoya M.G., Manzano-Agugliaro F. Power quality techniques research worldwide: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016, Vol. 54, Pp. 846–856. DOI: 10.1016/j.rser.2015.10.091.
Makasheva S., Pinchukov P., Szołtysek J. The Power Quality as a Pretext for Developing Smart City Concepts // 2020 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon), 2020, pp. 1–7. DOI: 10.1109/FarEastCon50210.2020.9271462.
Кудряшев Г.С., Третьяков А.Н. Эффективность снижения уровня несинусоидальности напряжения на сельскохозяйственных предприятиях Иркутской области // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2021. № 6 (200). С. 121–128.
Mahela P., Shaik A.G., Gupta N. A critical review of detection and classification of power quality events // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. Vol. 41. Pp. 495–505. DOI: 10.1016/j.rser.2014.08.070.
Hong W., Liu Z., Wu X. Power quality disturbance recognition based on wavelet transform and convolutional neural network // 2021 IEEE International Conference on Artificial Intelligence and Computer Applications (ICAICA). 2021. Pp. 193–197. DOI: 10.1109/ICAICA52286.2021.9498060.
Кузнецов А.В., Чикин В.В. Управление качеством электроэнергии в электроэнергетической системе // Промышленная энергетика. 2021. № 5. С. 53–59. DOI: 10.34831/EP.2021.30.84.008.
André L., David T., Hugo V.N., Hugo F.V. Novelty detection and multi-class classification in power distribution voltage waveforms // Expert Systems with Applications. 45. DOI: 10.1016/j.eswa.2015.09.048.
Кононенко В.Ю., Мурачев А.С., Смоленцев Д.О. Задачи научно-технической политики в области качества электроэнергии на современном этапе формирования цифровой экономики РФ // Электроэнергия. Передача и распределение. 2018. №2(47). С. 28–31.
Бартоломей П.И., Паздерин А.А., Паздерин А.В. Направления совершенствования системы оплаты услуг на передачу электроэнергии с учетом международного опыта // Электроэнергия. Передача и распределение. 2019. № 5 (56). С. 66–71.
Макашева С.И., Пинчуков П.С. Качество тока: аспекты оценки и нормирования // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. 2020. Т. 20. № 4. С. 23–35. DOI: 10.14529/power200403.
Овсейчук В.А. Федеральный Закон «Об электроэнергетике»: о необходимости внесения изменений или разработки нового документа // Новости электротехники. 2015. № 1(91). URL: http://news.elteh.ru/arh/2015/91/03.php.
Makasheva S.I., Pinchukov P.S. Cost reduction ability by electricity tariff selection for construction facilities located in non-price areas // MATEC Web of Conferences. 2016. Vol. 86. DOI:10.1051/matecconf/20168605025.
Bulycheva E., Yanchenko S. Online determination of varying harmonic load contribution to grid voltage distortion // 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2020. Pp. 1–6, DOI:10.1109/ICIEAM48468.2020.9112017.
Gonzalez-Abreu A.-D., Delgado-Prieto M., Osornio-Rios R.-A., Saucedo-Dorantes J.-J., Romero-Troncoso R.-d.-J. A novel deep learning-based diagnosis method applied to power quality disturbances // Energies. 2021. No. 14. Pp. 2839. DOI: 10.3390/en14102839.
Mariscotti A.; Sandrolini L. Detection of harmonic overvoltage and resonance in AC railways using measured pantograph electrical quantities // Energies. 2021. № 14. C. 5645. DOI:10.3390/en14185645.
Тигунцев С.Г., Турдиев А.Т., Ахмедов С.Б. Исследование методики оценки вклада участников электроснабжения в качество электрической энергии // Электрические станции. 2020. № 6 (1067). С. 29–34.
Кудряшев Г.С., Селезнёв А.С., Федосов Д.С. Выявление источников искажения формы кривой напряжения в электроэнергетических системах // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2014. Т. 2. № 3. С. 59–65.
Макашёва С.И. Автоматизированная система мониторинга как инструмент бережливого производства системы тягового электроснабжения // Электротехника. 2016. № 2. С. 52–55.
Klyuev R.V., Fomenko O.A., Gavrina O.A., Sokolov A.A., Sokolova O.A., Dzeranov B.V., Morgoev I.D., Zaseev S.G. Analysis of non-sinusoidal voltage at metallurgical enterprises // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019. Vol. 663. Pp. 012032 DOI: 10.1088/1757-899X/663/1/012032.
Макашева С.И., Пинчуков П.С., Мамаев А.Р., Терлецкий С.Г. Оценка качества напряжения на шинах 27,5 кВ тяговой подстанции с устройством продольной емкостной компенсации // Вестник Брянского государственного технического университета. 2020. № 3(88). С. 11–20.
Kaleybar H.J., Brenna M., Foiadelli F., Fazel S.S., Zaninelli D. Power quality phenomena in electric railway power supply systems: an exhaustive framework and classification // Energies. 2020. No. 13. Pp. 6662. DOI: 10.3390/en13246662.
