DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2018.50.011

УДК 621.316.1.016.25

ДЕКОМПОЗИЦІЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖ ПРИ ОПТИМІЗАЦІЇ РЕАКТИВНИХ ПОТУЖНОСТЕЙ

Ю.І. Тугай¹*, докт. техн. наук, О.Д. Демов²**, канд. техн. наук, Д.А. Нікішин³***, Ю.Ю. Півнюк⁴****
^1,3 – Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
^2,4 – Вінницький національний технічний університет,
вул. Хмельницьке шосе, 95, Вінниця, 21021, Україна,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
* ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-0704-1863
** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-2999-0656
*** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-2888-3699
**** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0003-2963-8019

Розглянуто задачу оптимізації реактивних потужностей в електричній мережі за критерієм мінімальних втрат шляхом управління компенсуючими установками. Оскільки процеси виробництва, передачі та споживання електричної енергії взаємопов'язані, то у разі оптимізації необхідно враховувати стан всієї електричної мережі. Але на практиці розв’язання задачі в цій постановці стикається з певними труднощами, тому доцільно поділити електричну мережу на частини, тобто виконати її декомпозицію. Метою роботи була розробка методики декомпозиції, використання якої дає змогу проводити управління потужностями компенсуючих установок в окремих частинах електричної мережі з урахуванням впливу на режим інших її частин. Зокрема, проведено аналіз управління конденсаторними установками промислового підприємства на основі декомпозиції його електричної мережі для забезпечення заданої вхідної реактивної потужності підприємства у разі максимального зниження втрат активної потужності. Бібл. 9, рис. 1, табл. 1.
Ключові слова: декомпозиція, управління, компенсація реактивної потужності, електричні мережі.

ДЕКОМПОЗИЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Ю.И. Тугай¹*, докт. техн. наук, А.Д. Демов²**, канд. техн. наук, Д.А. Никишин³***, Ю.Ю. Пивнюк⁴****
^1,3 – Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина
^2,4 – Винницкий национальный технический университет,
ул. Хмельницкое шоссе, 95, Винница, 21021, Украина

Поскольку процессы производства, передачи и потребления реактивной мощности в электрических сетях являются физически единым целым, то при управлении компенсирующими установками необходимо учитывать состояние всей электрической сети. С другой стороны, решать задачу в такой постановке сложно и возникает необходимость разделения электрической сети на части. Целью работы была разработка принципов декомпозиции единой сети на локальные и формирования глобального критерия оптимальности реактивной мощности на основе локальных. Предложен метод декомпозиции электрической сети, который позволяет проводить управление мощностями компенсирующих установок в отдельных частях электрической сети с учетом влияния других ее частей. Исследование выполнялось путем соответствующей классификации узлов с генерацией реактивной мощности и узлов нагрузки в типовых схемах электроснабжения. Предложенный метод позволяет упростить управление мощностями компенсирующих установок для всей электрической сети в целом. Проведен анализ управления конденсаторными установками промышленного предприятия на основе декомпозиции его электрической сети с целью обеспечения заданной входной реактивной мощности предприятия при максимальном снижении потерь мощности. Библ. 9, рис. 1, табл. 1.
Ключевые слова: декомпозиция, управление, компенсация реактивной мощности, электрические сети.

Література
1. Горнштейн В.М., Мирошниченко Б.П., Пономарев А.В., Тимофеев В.А., Юровский А.Г. Методы оптимизации режимов енергосистем: монография. Москва: Энергия, 1981. 336 с.
2. Кузнецов В.Г., Тугай Ю.І., Нікішин Д.А. Оптимізація режимів сучасних систем електропостачання АПК. Вісник Харківського НТУ сільського господарства. Харків, 2015. Вип. 164. С. 44–45.
3. Демов О.Д., Півнюк Ю.Ю. Поетапний розрахунок компенсації реактивної потужності в електричних мережах на основі їхньої декомпозиції. Технічна електродинаміка. 2017. №1. С.81-86. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.01.081
4. Карпов Ф.Ф. Компенсация реактивной мощности в распределительных сетях: монография. Москва: Энергия, 1975. 184 с.
5. Рогальський Б. С. Методи розрахунку електроспоживання і компенсуючих установок та системи управління ними (на промислових підприємствах, включаючи нерудні кар’єри): дис. докт. техн. наук : 05.09.03 / Національна гірнича академія України. Дніпропетровськ. 1999. 301 с.
6. Kron G. Diakoptics: the piecewise solution of large-scale systems. London: MacDonald, 1963. 166 р.
7. Рогальський Б. С., Демов О. Д., Паламарчук О. П. Автоматичний регулятор конденсаторних установок. Патент України № 40982, 2009.
8. Conejo A.J., Alguacil N., Fernandes-Ruth G. Allocation of the cost of transmission losses using a radial equivalent net-work. IEEE Trans. PAS. 2003. Vol. 18. Pp. 1353-1356. DOI: https://doi.org/10.1109/tpwrs.2003.818608
9. Conejo A.J., Galiana F.D., Kockar I. Z-bus loss allocation. IEEE Trans. PAS. 2001. Vol. 16. Pp. 105-110. DOI: https://doi.org/10.1109/mper.2001.4311279