Библиографическое описание:АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ СТАТКОМ В ЗАДАЧАХ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ : научное издание / А. М. Балабанов, С. В. Митрофанов. - Текст : непосредственный // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2023. - Т.15, №1. - С. 68-79. - ISSN 2072-6007.
Аннотация:АКТУЛЬНОСТЬ. Увеличение объема использования полупроводниковых элементов, в частности, частотных преобразователей, а также распространение систем возобновляемой энергетики требует более подробных оценок влияния нелинейных элементов на качество электрической энергии в электрических сетях промышленных предприятий. ЦЕЛЬ Оценка влияния систем повышения качества электроэнергии на эффективность режима работы основного силового оборудования горнодобывающего предприятия. МЕТОДЫ. В рамках решения поставленной задачи произведён сравнительный анализ различных систем динамической компенсации реактивной мощности и подавления высших гармонических составляющих, обусловленных наличием полупроводниковых преобразователей частоты в системе электроснабжения горнодобывающего предприятия. Рассмотрены варианты на основе конденсаторных батарей, статических компенсаторов реактивной мощности, а также СТК и СТАТКОМ. РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе выполнен сравнительный анализ технических характеристик FACTS-устройств типа: конденсаторные батареи, СТК, синхронный компенсатор, СТАТКОМ. В результате сравнительного анализа для скиповой подъемной машины наиболее эффективным средством стабилизации уровня напряжения выбран СТАТКОМ. Разработана в среде Matlab Simulink, имитационная модель участка системы электроснабжения горнодобывающего предприятия со скиповой подъёмной машиной, а также установками СТАТКОМ мощность 2,4 Мвар на основе технологии IGBT. В модели рассматривалось влияние различных режимов работы подъемной машины на уровень потребления реактивной мощности, уровень напряжения и коэффициенты гармонических составляющих в распределительной сети горнорудного предприятия. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Наибольший эффект компенсации высших гармонических составляющих происходит при использовании СТАТКОМ (Ku=3,66%); Использование режима компенсации высших гармонических составляющих у СТАТКОМ при работе ФКУ невозможно, т.к. возникает резонанс. Для исключения резонанса необходимо изготавливать СТАТКОМ и ФКУ одновременно, т.е. изготавливать реакторы ФКУ с учетом изменения частотного спектра; При использовании СТАТКОМ 2,4 Мвар напряжение в максимальном режиме работы подъемной машины составило 5782 В или 0,963Uном (без использования СТАТКОМ 5682 В или 0,947Uном).
RELEVANCE . The increasing use of semiconductor elements, in particular frequency converters, as well as the spread of renewable energy systems requires more detailed assessments of the nonlinear elements impact on the quality of electrical energy in the electrical networks of industrial enterprises. OBJECTIVE Assessment of the impact of power quality improvement systems on the efficiency of the main power equipment of the mining enterprise. METHODS. In order to solve the problem a comparative analysis of different systems of dynamic compensation of reactive power and suppression of higher harmonic components due to the presence of semiconductor frequency converters in the power supply system of the mining enterprise has been made. Options based on capacitor banks, static reactive power compensators, as well as SVC and STATCOM are considered. RESULTS. A comparative analysis of technical characteristics of FACTS-devices such as: capacitor banks, SVC, synchronous compensator, STATCOM was performed in the work. As a result of the comparative analysis for the skip hoisting machine, the most effective voltage level stabilizer is chosen by STATCOM. A simulation model of the power supply system of a mining enterprise with a skip hoisting machine and 2.4 Mvar capacity STATCOM units based on IGBT technology has been developed in Matlab Simulink software. The model considered the influence of different operating modes of the hoisting machine on the level of reactive power consumption, voltage level and harmonic components coefficients in the distribution network of the mining enterprise. CONCLUSIONS. The greatest effect of compensation of higher harmonic components occurs when using STATCOM (Ku = 3,66%); Using the compensation mode of higher harmonic components in STATCOM during operation of the FCU is impossible, because the resonance occurs. To avoid resonance it is necessary to produce STATCOM and FCU at the same time, i.e. to produce FCU reactors taking into account the change of frequency spectrum; When using STATCOM 2,4 Mvar the voltage in the maximum operating mode of the hoisting machine was 5782 V or 0,963Unom (without using STATCOM 5682 V or 0,947Unom).
