Методы и устройства симметрирования напряжений в системах электроснабжения

• Автор: Дерунов, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 146 с. : ил.

1. ОБЗОР МЕТОДОВ И СХЕМ СИММЕТРИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ТРЕХФАЗНЫХ СИСТЕМАХ
1.1. Способы и схемы симметрирования
1.2. Симметрирующие устройства с преобразованием и рекуперацией электри-

ческой энергии
1.3. Классификация способов симметрирования напряжений
1.4. Особенности проблемы качества электроэнергии в выходных
сетях вторичного электроснабжения
Выводы по главе 1
2. СХЕМЫ И МОДЕЛИ СИММЕТРИРУЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ
2.1. Анализ пассивного симметрирующего устройства
2.2. Симметрирующие устройства на основе управляемых элементов
2.3. Симметрирование системы напряжений в сетях на основе тиристорных источников с внутренней системой компенсации реактивной мощности
2.4. Функционал качества трехфазной системы напряжения
2.5. Симметрирование системы выходных напряжений агрегированных источников питания
Выводы по главе 2
3. ИССЛЕДОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ СИММЕТРИРОВАНИЯ
3.1. Постановка задачи
3.2. Модели чувствительности величины фазовых напряжений к изменению управляющих воздействий
3.3. Влияние изменения управляющих воздействий системы симметрирова-

ния на качество кривой выходного напряжения '
3.4. Нахождение начальных приближений при определении значений управляющих переменных системы симметрирования
3.5. Совместное функционирование двух систем симметрирования
3.6. Основные свойства фаззи-регуляторов
3.7. Реализация комбинированной системы на основе фаззи-ограничителя 93 Выводы по главе 3
4. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СИММЕТРИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
4.1 Симметрирующие комплексы для сетей общего назначения
4.2. Симметрирование трехфазной системы напряжений на базе 107 агрегированных компенсаторов реактивной мощности
4.3. Универсальные устройства симметрирования на основе импульсной модуляции входного тока преобразователя
4.3.1. Модель входной цепи универсального устройства симметрирования
4.3.2. Модель выходной цепи универсального устройства 124 симметрирования
4.4. Сравнение вариантов схем УСУ
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Интенсивное развитие силовой электроники и микропроцессорной техники делает возможным на новой элементной, схемотехнической и системотехнической базе решать реальные задачи управления качеством электроэнергии.
Электрическая энергия является товаром, специфичность которого по сравнению с обычными товарами заключается в следующем. Отдельно взятый потребитель может ухудшать качество электроэнергии в общей энергоснабжающей сети. В результате этого не только он сам становится потребителем некондиционной энергии, но и вынуждает других потреблять электроэнергию пониженного качества. Возникающий вследствие этого ущерб характеризуется увеличением потерь электроэнергии, выходом из строя электротехнического оборудования, нарушением работы автоматики, телемеханики, связи и электронной техники. По существу, это делает вопрос о качестве электроэнергии не только технической и экономической, но и экологической проблемой.
Электрическая энергия, являясь универсальным видом энергии, характеризуется большим числом показателей, значение которых проявляется при ее производстве, передаче и преобразовании в другие виды энергии. Совокупность этих показателей должна удовлетворять требованиям ряда государственных стандартов, среди которых основным является ГОСТ 13109-97, который регламентирует качество электроэнергии в электрических сетях общего назначения.
К числу нормируемых относятся показатели, характеризующие, в частности, отклонения и колебания напряжения, несинусоидальность формы его кривой, несимметрию и неуравновешенность трехфазной системы, а также отклонения и колебания частоты. Несоответствие показателей качества электроэнергии нормативным значениям вызывает дополнительные потери элек-

В результате уравнения (2.14) переходит в следующую систему
'сАр)ъ+сМ*
сМ)ъ+сМъ-*ая1>-а>?*р**)
(2.18)
Данная система разрешима относительно величин ¥ ->¥ ■>,■>¥ ъ, и, следовательно, в силу (2.13) относительно углов задержки 8к. Матрица, обратная к неособенной матрице этой системы

С+ с
0 С+ с_
с_ 0 С+
равна
С-!
с; + С:
С+2 -С+С_ с
с; С1 -с+с
-С+С с: С+2
Тогда решение (2.14а) в векторной форме таково
Х^Р~8^т (р + <рк)

¥ 2 ¥з
= С“'
ХСОЬр-32ь т(р + <рк)
Х<ю&р-9г$ш(р + <рк)
Значение полученных результатов состоит в доказательстве принципиальной возможности симметрирования системы напряжений выходной сети вторичного электроснабжения при несимметричной нагрузке и установлении условия (2.15). Реализация же системы симметрирования целесообразно проводить на основе прямых методов поиска требуемых углов задержки в реальном масштабе времени.