CC BY
27
© В.И. Бирюлин., Д.В. Куделина, И.В. Брежнев УДК 621.311
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СЕТЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,4 КВ
В.И. Бирюлин1, Д.В. Куделина2, И.В. Брежнев
Юго-Западный государственный университет, г. Курск, Россия
ORCID1: 0000-0002-1681-184X, birl956@mail.ru
ORCID2: 0000-0003-2304-9547, maryjoy@mail.ru
Резюме: ЦЕЛЬ. Рассмотреть вопросы качества электроэнергии в системах электроснабжения и результаты, полученные авторами статьи при мониторинге качества электрической энергии в городских электрических сетях напряжением 0,4 кВ. Результаты данных измерений свидетельствуют о том, что на некоторых объектах встречаются нарушения качества электроэнергии практически по всем показателям. Поэтому для обеспечения надлежащего качества требуется разработка комплексных мероприятий для поддержания показателей качества электроэнергии в установленных границах. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялись методы сравнения и анализа экспериментальных данных. РЕЗУЛЬТАТЫ. Указаны основные проблемы, неизбежно возникающие при снижении качества электрической энергии. Представлены причины возникновения низкого качества электроэнергии. Показано, что при этом происходит нарушение работы различных электроприемников. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Указано, что ранее проведенные исследования вопросов качества электрической энергии в основном рассматривали системы электроснабжения и электроприемники промышленных предприятий. Представлены примеры низкого качества электроэнергии, в том числе и при возникновении колебаний напряжения. Поэтому при разработке мероприятий по поддержанию качества электроэнергии в допустимых границах в городских электрических сетях следует производить мониторинг показателей качества электроэнергии. Только на основе его результатов необходимо разрабатывать комплекс мероприятий по повышению качества электроэнергии.
Ключевые слова: электрическая энергия; качество электроэнергии; показатели качества электроэнергии; фликер; отклонение напряжения; несимметрия напряжения.
Благодарности: Исследование выполнено в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук MK-5109.2022.4 Разработка автоматизированной системы выявления объектов, оказывающих негативное влияние на качество электроэнергии.
Для цитирования: Бирюлин В.И., Куделина Д.В., Брежнев И.В. Исследование проблем качества электроэнергии в сетях напряжением 0,4 кВ // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2022. Т. 14. №1 (53). С. 109-121.
ELECTRICITY QUALITY PROBLEMS INVESTIGATION IN NETWORKS WITH A VOLTAGE OF 0.4 KV
VI. Biryulin1, DV. Kudelina2, IV. Brezhnev
Southwest State University, Kursk, Russia
ORCID1: 0000-0002-1681-184X, bir1956@mail.ru
ORCID2: 0000-0003-2304-9547, mary_joy@mail.ru
Abstract: THE PURPOSE. Consider the issues of electricity quality in power supply systems and the results obtained by the authors of the article when monitoring the electrical energy quality in urban electrical networks with a voltage of 0.4 kV. The results of these measurements indicate that at some facilities there are violations of the electricity quality in almost all indicators. Therefore, to ensure proper quality, it is necessary to develop comprehensive measures to maintain power quality indicators within the established limits. METHODS. When solving the problem, methods of comparison and analysis of experimental data were used. RESULTS. We indicate the main
problems which inevitably arise when the quality of electrical energy decreases. Present the causes of the electricity low quality. It is shown that in this case there is a violation of the various electrical receivers operation. CONCLUSION. We indicate that earlier investigations of the electrical energy quality mainly considered power supply systems and power receivers of industrial enterprises. We present the examples of poor electricity quality, including in the event of voltage fluctuations. Therefore, when developing measures to maintain the electricity quality within acceptable limits in urban electrical networks, monitoring of electricity quality indicators should be carried out. Only on the basis of its results it is necessary to develop a set of measures to improve the electricity quality. This approach is also expedient because the electricity consumers can potentially order monitoring of the electric energy quality to specialized organizations and, in case of non-compliance with the requirements of GOST 32144-2013, file lawsuits against power supply organizations about violations of the electricity quality with great chances of satisfying them.
Key words: electrical energy; power quality; power quality indicators; flicker; voltage deviation; voltage unbalance.
Acknowledgments: The publication was carried out with the Russian Federation President Grant financial support for young scientists state support - Candidates of Science, project No. MK-5109.2022.4 An automated system development for identifying objects which have a negative impact on power quality.
For citation: Biryulin VI, Kudelina DV, Brezhnev IV. Electricity quality problems investigation in networks with a voltage of 0.4 KV. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2022; 14; 1(53): 109-121.
Введение (Introduction)
Успешное развитие рыночной экономики в России может быть обеспечено на основе постоянного роста базовых ее отраслей, в том числе и электроэнергетики. Электрическая энергия в настоящее время является одним из главных компонентов, необходимых для нормального существования современного общества, а также является товарной продукцией.
Как и другие товары, электроэнергия должна иметь соответствующее качество, или же совокупность некоторых свойств данного товара, определяющих его способность удовлетворять существующие или предполагаемые потребности потребителей. Качество электроэнергии оказывает огромное влияние на нормальное функционирование как потребителей электроэнергии, относящихся к промышленности, сельскому хозяйству, жилищно-коммунальной сфере, транспорту, так и на процессы работы электроэнергетических систем [1-3].
Все электроприемники, выпускаемые промышленностью, рассчитаны для нормальной работы при заданных параметрах, подводимой к ним электроэнергии: частоте, напряжении на зажимах электроприемника и т. п. Поэтому для обеспечения надежной и долговременной работы должны быть выполнены установленные требования к качеству электрической энергии.
Научная значимость работы состоит в выявлении зависимости между значениями разностей фазных напряжений электрической сети в соседствующие моменты времени и величинами доз фликера в этой же сети. Результаты исследования позволяют сделать вывод о возможности определения нарушений качества электроэнергии из-за возникновения недопустимых доз фликера, опираясь только на значения разностей фазных напряжений и не используя при этом сложных формул для вычисления величин доз фликера.
Практическая значимость статьи заключается в том, что ее результаты можно использовать для разработки упрощенных приборов контроля качества электроэнергии, имеющих более низкую стоимость по сравнению с выпускаемыми промышленностью приборами для контроля качества электроэнергии.
Литературный обзор (Literature Review)
Для контроля качества электроэнергии используются такие понятия, как показатели качества электроэнергии (ПКЭ) [4]. Каждый из этих показателей имеет свои соответствующие нормы, установленные действующим в настоящее время межгосударственным стандартом ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [5].
Данный ГОСТ предусматривает деление изменений характеристик напряжения электропитания, контролируемых в точке передачи электрической энергии конкретному пользователю электрической сети, включающих в себя частоту, значения, форму напряжения в этой точке электрической сети, а также симметрии фазных напряжений при рассмотрении трехфазных системах электроснабжения, на две категории:
- продолжительные изменения характеристик напряжения;
- случайные события.
К продолжительным изменениям характеристик напряжения относятся длительные отклонения перечисленных выше характеристик напряжения от своих номинальных значений. Они создаются под действием изменений нагрузки потребителей или же если к сети подключены нелинейные нагрузки. Стандарт ГОСТ 32144-2013 устанавливает нормативные значения ПКЭ для продолжительных изменений характеристик напряжения в электрической сети, включая частоту, форму напряжения, а также симметрию напряжений в трехфазных системах.
Нарушение требуемого качества электрической энергии представляет в настоящее время не только чисто российскую проблему, но также и всего мира. Поэтому в зарубежных странах, как и в России, действуют нормативные документы, устанавливающие соответствующие требования к качеству электрической энергии. Так, в Европе основным нормативным документом для оценки качества напряжения является ЕН 50160:2010 «Характеристики напряжения электричества, поставляемого общественными распределительными сетями» (EN 50160:2010 «Voltage characteristic s of electricity supplied by public distribution networks») [6]. Аналогичные по назначению документы имеются и в других странах.
Исследования проблем обеспечения надлежащего качества электроэнергии проводились и проводятся в настоящее время многими учеными и инженерами, как в России, так и за рубежом. Известные из литературы исследования проблем качества электроэнергии посвящены влиянию качества электроэнергии на работу электрических сетей и электроприемников и контролю этого качества с помощью уже существующих приборов.
В работе Наумова А. А. [1] обсуждаются пути обеспечения требуемого качества электрической энергии в условиях ограниченных финансовых возможностей энергоснабжающих организаций с учетом опыта зарубежных стран. В работе Семёнова А.С., Бондарева В.А., Заголило С.А. [2] рассматриваются результаты контроля качества электроэнергии в учебном заведении. В работе Ашуева Р. М. [3] исследуется влияние работы бытовых электроприемников на качество электроэнергии. В работах Рахимова О.С., Мирзоева Д.Н., Грачевой Е.И. [4], Косоухова Ф. Д. [7], Коверниковой Л.И., Тульского В.Н., Шамонова Р.Н. [8], Kusko A., Thompson M.T. [9], Bernard S., Fiorina J.N., Gros В. Et al [10], Bernard S., Fiorina J.N., Gros В. Et al [11], Pispiris S., Widmer J., Stanescu С. [12], Gosbell V.J., Muttik P.K. [13], Ilisiu D. [14] изучаются вопросы мониторинга качества электроэнергии в различных электрических сетях и возникающие проблемы при нарушении качества. В работе Коверниковой Л.И., Тульского В.Н., Шамонова Р.Н. [8] рассматривались проблемы качества электроэнергии на уровне ЕЭС России.
Таким образом, в известной научной литературе вопрос проведения экспресс-анализа качества электрической энергии или упрощенным способом, используя при этом ограниченный объем данных, изучен недостаточно глубоко. Научное значение результатов данного исследования заключается в обнаружении зависимостей между значениями разностей фазных напряжений в электрической сети в соседние моменты времени и величинами доз фликера.
Из анализа источников видно, что большинство исследований рассматривают влияние снижения качества электроэнергии на работу электроприемников промышленных предприятий [7, 8, 15-17]. В данных работах показывается, что при пониженном качестве электрической энергии возникают различные негативные последствия, например, снижение светового потока электрических источников света при отклонении значения напряжения в меньшую сторону от номинальной величины, или сокращение срока службы этих источников при отклонении значения напряжения в большую сторону от номинала.
Но кроме промышленности, вопросы поддержания значений ПКЭ в нормативных рамках важны и для других потребителей, а также и для электроэнергетической отрасли. Существование проблемы нарушения качества электроэнергии также подтверждается различными источниками. Так, в [18], приводятся данные, что согласно обзорам результатов проведенных измерений ПКЭ, видно, что нарушения нормативных требований к значениям ПКЭ встречаются во многих случаях практически для всех энергосистем России. Известна оценка, согласно которой общий ущерб, возникающий из-за низкого качества электрической энергии, может достигать, по минимальной оценке, около 25 млрд. долларов в год [19].
Традиционно вопросам качества электроэнергии в городских электрических сетях, от которых питается жилищно-коммунальная сфера, ранее не придавалось большого значения. Но, в связи с необходимостью сертификации электроэнергии и по другим причинам, например - широкое внедрение различной техники, имеющей в своем составе различные электронные преобразователи [20], проблема обеспечения качества электрической энергии в таких электрических сетях становится все более и более актуальной [21-30].
Материалы и методы (Materials and methods)
Авторами статьи проводились измерения ПКЭ на различных энергетических объектах городских электрических сетях напряжением 0,4 кВ при мониторинге качества электрической энергии в точках ее передачи в июне - июле 2019 года. Экспериментальные исследования проводились приборами «ПКЭ-Ресурс-1.7», предназначенными для измерения показателей качества электроэнергии.
Теоретическая часть исследования выполнена с применением методов расчета электрических цепей переменного тока.
В ходе исследований авторами статьи проведено изучение актуальности задачи разработки мероприятий по поддержанию требуемого качества электроэнергии с помощью измерений показателей качества электрической энергии на электроэнергетических объектах. Обработка и анализ результатов измерений показали необходимость изучения возможности разработки различных мер для оперативного контроля качества электроэнергии с целью максимального расширения области контроля. Теоретически, c помощью компьютерного моделирования, исследована возможность оперативного выявления значительных доз фликера по значениям разностей фазных напряжений за смежные интервалы времени, что позволяет использовать для этой цели сравнительно простые технические средства.
Результаты (Results)
Результаты измерений свидетельствуют о том, что на некоторых объектах встречаются нарушения качества электроэнергии практически по всем показателям. Поэтому для обеспечения надлежащего качества электроэнергии является актуальной разработка комплексных мероприятий для поддержания ПКЭ в установленных границах.
На рисунке 1 приведен график измерений отклонений фазных напряжений в трехфазной электрической сети в течении календарных суток. На этом графике показаны отклонения фазных напряжений, усредненные за период 10 минут. Фаза А показана желтым цветом, фаза В - зеленым, фаза С - красным. Как видно из данного графика за период измерений имеется нарушение требований ГОСТ 32144-2013 - в фазе В положительное отклонение напряжения превышает нормативное значение, равное 10%.
Также для данного графика характерно быстрое изменение фазных напряжений, что может неблагоприятно сказываться, например, на работе электрических источников света и появления колебаний светового потока.
Рис. 1. График измерений отклонений фазных Fig. 1. Graph of measurements of deviations of напряжений phase voltages
Кроме того, существует большая разница между значениями напряжения по фазам этой сети. Существование такой разницы свидетельствует о неравномерной нагрузке фаз, что является основой для появления большой несимметрии напряжений и нарушения требований ГОСТ по допустимому значению коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности в данной трехфазной сети.
Измерение этого коэффициента подтвердило правильность данного предположения. На рисунке 2 приведен график измерений коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности на этом же объекте, выполненных за тот же период, что и измерения на рисунке 1. Как видно из приведенного графика, коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности за время измерений неоднократно принимал значения, больше допустимого, равного 4%.
Рис. 2. График измерений коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности
Fig. 2. Graph oof measurements oof the voltage unbalance factor in the zero sequence
Далее на рисунке 3 приведен график измерений кратковременной дозы фликера. Фликер, согласно ГОСТ 32144-2013, представляет собой ощущение неустойчивости зрительного восприятия, вызванное световым источником, яркость или спектральный состав которого изменяются во времени. Фликер создается колебаниями напряжения электропитания (как правило, имеющими продолжительность менее 1 мин), включая и одиночные быстрые изменения сетевого напряжения.
Для колебаний напряжения в электрической сети установлены следующие ПКЭ:
- кратковременная доза фликера Psi, измеренная в интервале времени 10 мин:
- длительная доза фликера Pft, измеренная в интервале времени 2 ч, в точке передачи электрической энергии.
Для кратковременной дозы фликера в ГОСТ 32144-2013 установлено предельное значение, равное 1,38. Это значение приведено на графике в виде горизонтальной черной линии. Как видно из графика, кратковременная доза фликера выходит за нормативное допустимое значение в фазе В, равное 1,38, два раза. Таким образом, качество электроэнергии нарушается колебаниями напряжения электрической сети.
Рис. 3. График измерений кратковременной дозы Fig. 3. Graph oof measurements oof short-term flicker фликера dose
113
На рисунке 4 приведен график измерений отклонений фазных напряжений на другом энергетическом объекте с трехфазной электрической сетью в течении календарных суток. На этом графике, так же, как и на рисунке 1, показаны отклонения фазных напряжений, усредненные за период 10 минут. Как видно из данного графика за период измерений имеется нарушение требований ГОСТ 32144-2013 - в фазах А и С положительное отклонение напряжения превышает нормативное значение, равное 10%.
Следует отметить, что, как и на рисунке 1, существует большая разница между значениями напряжения по фазам этой сети, достигающая максимума между 14 и 15 часами, что свидетельствует о неравномерной нагрузке фаз данной электрической сети. Это создает условия для появления большой несимметрии напряжений, что вызовет нарушение требований ГОСТ по допустимому значению коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности в данной трехфазной сети.
Рис. 4. График измерений отклонений фазных Fig. 4. Graph of measurements of deviations of напряжений phase voltages
На рисунке 5 приведен график измерений коэффициента несимметрии напряжения по нулевой последовательности, выполненных за тот же период и на том же объекте, что и измерения на рисунке 4. Этот график показывает что, коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности за время измерений неоднократно принимает значения, больше допустимого, равного 4%.
Рис. 5. График измерений коэффициента Fig. 5. Graph of measurements of the voltage несимметрии напряжения по нулевой unbalance factor on the zero sequence последовательности
При наличии в составе потребителей нелинейных электроприемников в сети появляются высшие гармоники. В последнее время наблюдается увеличение нелинейной нагрузки в офисных и административных зданиях, в первую очередь персональных компьютеров, сетевых серверов, принтеров различных типов, источников бесперебойного питания, а также систем электрического освещения на основе газоразрядных или светодиодных ламп.
На рисунке 6 приведены результаты измерений коэффициентов гармонических составляющих для фазы В.
10,00
i,00
£ 6,00
ж s
я 5,00 ■е-
И 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
Рис. 6. График измерений коэффициентов Fig. 6. Graph of measurements of the coefficients of гармонических составляющих напряжения в фазе the harmonic components of the voltage in phase B В
По этому графику видно, что наибольшее значение коэффициента третьей гармонической составляющей напряжения (синий столбик) превосходит нормируемое значение (красный столбик). Следовательно, за период проведенных измерений несинусоидальность напряжения превосходит допустимые границы.
На рисунках 7 и 8 приведены графики измерений кратковременной и длительной дозы фликера. Допустимые значения на обоих графиках показаны сплошной горизонтальной линией. Как видно из приведенных графиков, происходит нарушение допустимых значений кратковременной дозы фликера (значение 1,38) и длительной (значение 1,0).
Графики кратковременной дозы фликера 13 апреля 2019 г.
Pst А Pst В Pst С — Pst AB — Pst ВС — Pst CA Pst пред. Pst норм.
Коэффициенты n-ых гармонических составляющих напряжения Ub 13 апреля 2019 г.
Кив(п) норм. Кив(п) в Кив(п) нб Кив(п) пред.
; III,. iji Iii и in i.i .i 1 1 L J I 1 1 1 L J I 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Номер гармоники
Рис. 7. График измерений кратковременной дозы Fig. 7. Graph of measurements of short-term flicker фликера dose
Графики длительной дозы фликера
13 апреля 2019 г.
С -Plt AB -Plt BC -Plt CA
"Plt пред.
—Plt норм.
18:00 20:00 22:00
Рис. 8. График измерений длительной дозы Fig. 8. Graph of measurements of long-term flicker фликера dose
Рассмотрим возможность выполнения экспресс-анализа с использованием только графиков изменения отклонений фазных напряжений. Такой подход целесообразно использовать при проведении одновременно большого количества измерений при мониторинге качества электроэнергии. В этом случае можно использовать достаточно простые устройства, осуществляющие только измерения фазных напряжений и расчет усредненных величин отклонений этих напряжений за период усреднения, равный 10 минутам, с сохранением полученных расчетных величин. Конечно, такой подход уступает по своей точности применению специализированных измерительных средств, но, с другой стороны, массовое применение сравнительно дешевых измерителей напряжения может позволить проводить мониторинг качества электроэнергии в более значительном объеме, чем при использовании приборов измерения показателей качества электроэнергии.
Перейдем к анализу возможности использования графиков изменений отклонений фазных напряжений для экспресс-анализа. По этим графикам (рис.1 и рис.4) достаточно просто определять как превышение допустимых значений этих отклонений, так и возникновение значительной несимметрии фазных напряжений, что сопровождается появлением в электрических сетях токов и напряжений обратной и нулевой последовательностей.
Более подробно рассмотрим возможность использования значений фазных напряжений в различные моменты времени за период проведения измерений для выявления нарушений качества электроэнергии, выражающихся в превышении допустимых значений доз фликера. По графикам изменений значений кратковременной и длительной доз фликера (рис.3, рис.7 и рис.8) видно, что в определенные моменты допустимые значения этих показателей превышаются.
Известно, что дозами фликера оценивается допустимость уровня быстрых изменений напряжения [4]. Поэтому, проверим возможность использования графиков изменений отклонений фазных напряжений для выявления превышения допустимых значений доз фликера.
Данную проверку будем производить следующим образом. Рассчитаем разности значений фазных напряжений, взятых за соседние моменты времени по следующей формуле:
U. - U., AU = -^
t - t;
(1)
где и и - измеренные значения фазных напряжений в моменты времени и tI■_1.
Формула (1) позволяет определять скорость изменения фазных напряжений в промежутки времени между получением значений напряжений, равных 10 минутам и представляет собой, по существу, формулу численного дифференцирования. Данная формула может быть упрощена с учетом того, что интервалы времени ^ - ^ равны между собой. Поэтому выполнять расчеты будем по упрощенной формуле:
ди = и, - и,л. (2)
Plt A
Plt B
Для сокращения объемов вычислений вычисления проводились только для промежутков времени, взятых около моментов возникновения недопустимых значений доз фликера и только по тем фазам, в которых возникало нарушение качества электроэнергии по фликеру. Полученные результаты приведены в таблицах 1 и 2.
В первой таблице показаны измеренные значения напряжений в фазе В, результаты вычислений AU для фазы В, а также измеренные значения кратковременной дозы фликера Pst для первого энергетического объекта.
Таблица 1
Результаты измерений и расчетов для первого энергетического объекта_
Время Ub, В AUB, В Pst
18:30 238,94 0,57 0,34
18:40 239,36 0,42 0,36
18:50 243,21 3,85 1,72
Во второй таблице приведены аналогичные результаты для второго энергетического объекта. Для этого объекта результаты приведены для фаз А и В.
Таблица 2
Результаты измерений и расчетов для первого энергетического объекта_
Время UA, В Uc, В AUa, В AUc, В PsA PstC
08:40 235,62 237,35 4,13 4,97 0,73 0,60
08:50 236,74 234,36 1,12 2,99 1,81 2,02
09:00 236,47 235,02 0,26 0,66 1,12 1,24
Показана значимость предлагаемого контроля показателей качества электроэнергии упрощенным способом, что является отличием от других статей.
Обсуждение (Discussions)
Приведенные результаты показывают, что результаты измерений фазных напряжений или отклонений этих напряжений могут использоваться для выявления нарушения качества электроэнергии из-за возникновения больших доз фликера. Значения изменения напряжения по фазам электрической сети резко увеличиваются либо в тот интервал времени, в котором возникает превышение допустимых доз фликера, либо в соседнем интервале. Например, в таблице 2 для времени 08:40 приведены наибольшие значения разностей напряжения, а недопустимые значения кратковременной дозы фликера зафиксированы в следующее значение времени - 08:50.
Конечно, эта задача легко решается применением соответствующих измерительных средств, но такие приборы имеют высокую стоимость. Поэтому оперативное выявление нарушения качества электроэнергии из-за недопустимых доз фликера может выполняться более дешевыми устройствами, обеспечивающими запись только значений фазных напряжений с последующей обработкой полученных данных на персональных компьютерах.
Заключение (Conclusions)
Поставленная цель статьи достигнута. Приведенные результаты демонстрируют наличие фактов, при которых происходит нарушение качества электроэнергии сразу по нескольким показателям. Поэтому существует объективная необходимость в достаточно простых устройствах экспресс-контроля качества электроэнергии одновременно в достаточно большом количестве точек электрической сети.
Такой подход целесообразен еще и потому, что потребители электроэнергии потенциально могут заказывать мониторинг качества электрической энергии специализированным организациям и в случае невыполнения требований ГОСТ 32144-2013 обращаться с судебными исками к энергоснабжающим организациям о нарушениях качества электроэнергии с большими шансами на их удовлетворение.
Литература
1. Наумов А. А. Обеспечение требуемого качества электрической энергии // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. Т. 22. № 1. С. 85-92. doi: 10.30724/1998-9903-2020-22-1-85-92
2. Семёнов А.С., Бондарев В.А., Заголило С.А. Контроль качества электроэнергии и анализ полученных результатов при измерении напряжения // Фундаментальные исследования. 2017. № 9. С. 86-92. doi: 10.17513/fr.41709
3. Ашуев Р. М. Влияние работы бытовых электроприборов на качество электроэнергии // Труды II Международной научной конференции «Технические науки: проблемы и перспективы»; апрель 2014 г., Санкт-Петербург. СПб.: Заневская площадь, 2014. С. 42-43.
4. Рахимов О.С., Мирзоев Д.Н., Грачева Е.И. Экспериментальное исследование показателей качества и потерь электроэнергии в низковольтных сельских электрических сетях // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т.23. №3. С. 209222. doi: 10.30724/1998-9903-2021-23-3-209-222
5. Коверникова Л.И., Суднова В.В., Шамонов Р.Г. и др. Качество электрической энергии: современное состояние, проблемы и предложения по их решению. Новосибирск: Наука, 2017. 219 с.
6. Грачева Е.И., Наумов О.В., Горлов А.Н., Шакурова З.М. Алгоритмы и вероятностные модели параметров функционирования внутризаводского электроснабжения // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23, № 1. С. 93-104. doi: 10.30724/1998-9903-2021-23-1-93-104.
7. Косоухова Ф. Д. Энергосбережение в низковольтных электрических сетях при несимметричной нагрузке СПб.: Лань, 2016. 280 с.
8. Коверникова Л.И., Тульский В.Н., Шамонов Р.Н. Качество электроэнергии в ЕЭС России: Текущие проблемы и необходимые решения // Электроэнергия: Передача и распределение. 2016. № 2(35). С. 28-38.
9. Kusko A., Thompson M.T. Power quality in electrical Systems. 1st ed. USA: The McGraw-Hill Companies, Inc; 2007.
10. Bernard S., Fiorina J.N., Gros В. Et al. THM Filtering and the Management of Harmonic Upstream of UPS. France: MGE UPS Systems; 2000.
11. Manap M., Jopri M.H, Abdullah A.R. et al. A verification of periodogram technique for harmonic source diagnostic analytic by using logistic regression // TELKOMNIKA. 2019. Vol. 17. N1. pp. 497-507. doi:10.12928/TELKOMNIKA.v 17i1.10390
12. Pispiris S., Widmer J., Stanescu С. Power quality monitoring system at the interface between transmission and distribution grids. Paris: GIGRE; 2008.
13. Gosbell V.J., Muttik P.K. Power quality monitoring in Australasia. Paris: GIGRE;
2002.
14. Ilisiu D. Power quality monitoring in the Romanian high voltage grid. Electrical Power quality and utilization: Proceedings of the 9th International conference: 9-11 October 2007; Barcelona, Spain: IEEE. doi: 10.1109/EPQU.2007.4424232
15. Дед А. В., Сикорский С. П., Смирнов П. С. Результаты измерений показателей качества электроэнергии в системах электроснабжения предприятий и организаций // Омский научный вестник. 2018. № 2 (158). С. 60-64. doi: 10.25206/1813-8225-2018-158-6064.
16. Белицкий А.А., Шклярский Я.Э. Оценка добавочных потерь мощности в электрических сетях с нелинейной и несимметричной нагрузкой // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 7. С. 86-93.
17. Степанов В.М., Базыль И.М. Влияние высших гармоник в системах электроснабжения предприятия на потери электрической энергии // Известия Тульского государственного университета. 2013. № 2. С. 27-31.
18. Коверникова Л.И., Суднова В.В., Шамонов Р.Г. и др. Качество электрической энергии: современное состояние, проблемы и предложения по их решению. Новосибирск: Наука, 2017. 219 с.
19. Bellan D. On the statistics of noisy space vector in power quality analysis // International Journal of Engineering and Technology. 2016. Vol 8(5). Pp. 2177-2183. doi: 10.21817/ijet/2016/v8i5/160805050
20. Lei D., Yang Yu., Zhang S., Qin B., Zhang Xu. An estimation algorithm of harmonic source location based on ELM. ICIEA 2019: Proceedings of the 14th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications; 19-21 June 2019; Xi'an, China: IEEE. doi: 10.1109/ICIEA.2019.8834307
21. Кронгауз Д.Э. Повышение качества электроэнергии в городских распределительных сетях посредством управления режимами реактивной мощности // Промышленная энергетика. 2010. № 10. С. 39 - 43.
22. Суднова В. В., Карташев И. И., Тульский В. Н. и др. Допустимые отклонения напряжения в точках передачи электроэнергии // Новости ЭлектроТехники. 2013. № 4(82).
23. Боярская Н.П., Кунгс Я.А., Темербаев С.А. и др. Проблемы обеспечения качества электроэнергии в городских распределительных сетях 0,4 кВ // Ползуновский вестник. 2012. № 4. С.89 - 94.
24. Biryulin, V.I., Kudelina D.V., Larin, O.M. Asymmetry occurrence modeling in electrical supply systems. FarEastCon 2020: Proceedings of the International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies; 6-9 Oct. 2020; Vladivostok, Russia: IEEE. doi: 10.1109/FarEastCon50210.2020.9271179
25. Bellan D. Approximate circuit representation of voltage unbalance emission due to load asymmetry in three-phase power systems. GEMCCON 2018: Proceedings of the 4th Global electromagnetic compatibility conference; 7-9 Nov. 2018; Stellenbosch, South Africa: IEEE. doi: 10.1109/GEMCC0N.2018.8628545
26. Raheel M., Umair T. Analytical behaviour of line asymmetries in three phase power systems. RAEE 2017: Conference: Proceedings of the International symposium on recent advances in electrical engineering; 24-26 Oct. 2017; Islamabad, Pakistan: IEEE. doi: 10.1109/RAEE.2017.8246143
27. Biryulin V.I, Kudelina D.V., Gorlov A.N. Modeling cable lines heating by currents of higher harmonics and interharmonics. ICIEAM 2019: Proceedings of the International conference on industrial engineering, applications and manufacturing; 25-29 March 2019; Sochi, Russia: IEEE. doi: 10.1109/ICIEAM.2019.8743089
28. Zhou F., He J., Yang R., Xiong J., Liu H., Ding Z. A method for identifying harmonic sources based on waveform correlation without phase angle. iSPEC 2019: Proceedings of the Sustainable power and energy conference; 21-23 Nov. 2019; Beijing, China: IEEE. doi: 10.1109/iSPEC48194.2019.8975126
29. Biryulin V.I, Kudelina D.V., Gorlov A.N. Simulation of the Higher Harmonics Source Determination in Power Supply Systems. ICIEAM 2021: Proceedings of the International conference on industrial engineering, applications and manufacturing; 17-21 May 2021; Sochi, Russia: IEEE. doi: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446458
30. Бирюлин В.И., Куделина Д.В., Ларин О.М, Грачева Е.И., Танцюра А.О. Выявление источника фликера в системах электроснабжения // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23. №5. С. 3-12.
Авторы публикации
Бирюлин Владимир Иванович - канд. техн. наук, доцент кафедры электроснабжения Юго-Западного государственного университета.
Куделина Дарья Васильевна - канд. техн. наук, доцент кафедры электроснабжения Юго-Западного государственного университета.
Брежнев Игорь Вадимович - магистрант, Юго-Западный государственный университет.
References
1. Naumov AA. Ensuring the required quality of electrical energy. Proceedings of the higher educational institutions. ENERGY SECTOR PROBLEMS. 2020; 22(1): 85-92. doi: 10.30724/1998-9903-2020-22-1-85-92
2. Semyonov AS, Bondarev VA, Zagolilo SA. Control of the quality of electricity and analysis of the results obtained when measuring voltage. Fundamental research. 2017; 9: 86-92. doi: 10.17513/fr.41709
3. Ashuyev RM. Vliyaniye raboty bytovykh elektropriborov na kachestvo elektroenergii. II Mezhdunarodnaya nauchnaya konferentsiya. Tekhnicheskiye nauki: problemy i perspektivy; April 2014; Sankt-Peterburg. Sankt-Peterburg: Zanevskaya ploshchad', 2014. pp. 42-43.
4. Rakhimov O.S., Mirzoev D.N., Gracheva E.I. Experimental study of indicators of quality and losses of electricity in low-voltage rural electrical networks. Proceedings of the higher educational institutions. ENERGY SECTOR PROBLEMS. 2021; 23(3): 209-222. doi: 10.30724/1998-9903-2021-23-3-209-222
5. Kovernikova LI, Sudnova VV, Shamonov RG et al. Kachestvo elektricheskoy energii: sovremennoye sostoyaniye, problemy i predlozheniya po ikh resheniyu. Novosibirsk: Nauka, 2017. 219.
BecmnuK KF3Y, 2022, moM 14, № 1 (53)
6. Gracheva EI, Naumov OV, Gorlov AN, Shakurova ZM. Algorithms and probabilistic models of the parameters of the functioning of intraplant power supply. Proceedings of the higher educational institutions. ENERGY SECTOR PROBLEMS. 2021; 23 (1): 93-104. doi: 10.30724/1998-9903-2021-23-1-93-104.
7. Kosoukhova FD. Energosberezheniye v nizkovol'tnykh elektricheskikh setyakh pri nesimmetrichnoy nagruzke. Sankt-Peterburg: Lan', 2016. 280.
8. Kovernikova LI, Tulsky VN, Shamonov RN. Electric power quality in the UES of Russia: Current problems and necessary solutions. Electricity: Transmission and distribution. 2016; 2(35): 28-38.
9. Kusko A, Thompson M.T. Power quality in electrical systems. 1st ed. USA: The McGraw-Hill Companies, Inc.; 2007.
10. Bernard S, Fiorina JN. Gros B. Et al. THM Filtering and the Management of Harmonic Upstream of UPS. France: MGE UPS Systems; 2000.
11. Manap M, Jopri MH, Abdullah AR et al. A verification of periodogram technique for harmonic source diagnostic analytic by using logistic regression. TELKOMNIKA. 2019; 17(1): 497-507. doi:10.12928/TELKOMNIKA.v 17i1.10390.
12. Pispiris S, Widmer J, Stanescu C. Power quality monitoring system at the interface between transmission and distribution grids. Paris: GIGRE; 2008.
13. Gosbell VJ, Muttik PK. Power quality monitoring in Australasia. Paris: GIGRE; 2002.
14. Ilisiu D. Power quality monitoring in the Romanian high voltage grid. Electrical Power quality and utilization: Proceedings of the 9th International conference: 9-11 October 2007; Barcelona, Spain: IEEE. doi: 10.1109/EPQU.2007.4424232.
15. Ded AV, Sikorsky SP, Smirnov PS. Results of measurements of indicators of the quality of electricity in the power supply systems of enterprises and organizations. Omsk Scientific Bulletin. 2018; 2 (158): 60-64. doi: 10.25206/1813-8225-2018-158-60-64. doi: 10.25206/18138225-2018-158-60-64.
16. Belitsky AA, Shklyarsky YaE. Estimation of additional power losses in electrical networks with non-linear and non-symmetrical load. News of the Tula State University. Technical science. 2018; 7: 86-93.
17. Stepanov VM, Bazyl IM. Influence of higher harmonics in the power supply systems of the enterprise on the losses of electrical energy. Izvestiya of the Tula State University. 2013; 2: 2731.
18. Kovernikova LI., Sudnova VV., Shamonov RG et al. Kachestvo elektricheskoy energii: sovremennoye sostoyaniye, problemy i predlozheniya po ikh resheniyu. Novosibirsk: Nauka, 2017. 219.
19. Bellan D. On the statistics of noisy space vector in power quality analysis. International Journal of Engineering and Technology. 2016; 8(5): 2177-2183. doi:10.21817/ijet/2016/v8i5/160805050
20. Lei D, Yang Yu, Zhang S, Qin B, Zhang Xu. An estimation algorithm of harmonic source location based on ELM. ICIEA 2019: Proceedings of the 14th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications; 19-21 June 2019; Xi'an, China: IEEE. doi: 10.1109/ICIEA.2019.8834307
21. Krongauz DE. Improving the quality of electricity in urban distribution networks through the control of reactive power modes. Industrial Energy. 2010; 10: 39 - 43.
22. Sudnova VV, Kartashev II, Tul'skiy VN et al. Dopustimyye otkloneniya napryazheniya v tochkakh peredachi elektroenergii. Novosti ElektroTekhniki. 2013; 4(82).
23. Boyarskaya NP, Kungs YaA, Temerbayev SA i dr. Problemy obespecheniya kachestva elektroenergii v gorodskikh raspredelitel'nykh setyakh 0,4 kV. Polzunovskiy vestnik. 2012; 4: 8994.
24. Biryulin VI, Kudelina DV, Larin OM. Asymmetry occurrence modeling in electrical supply systems. FarEastCon 2020: Proceedings of the International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies; 6-9 Oct. 2020; Vladivostok, Russia: IEEE. doi:10.1109/FarEastCon50210.2020.9271179.
25. Biryulin VI, Kudelina DV, Larin OM. Asymmetry occurrence modeling in electrical supply systems. FarEastCon 2020: Proceedings of the International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies; 6-9 Oct. 2020; Vladivostok, Russia: IEEE. doi:10.1109/FarEastCon50210.2020.9271179.
26. Raheel M, Umair T. Analytical behavior of line asymmetries in three phase power systems. RAEE 2017: Conference: Proceedings of the International symposium on recent advances in electrical engineering; 24-26 Oct. 2017; Islamabad, Pakistan: IEEE. doi:10.1109/RAEE.2017.8246143
27. Biryulin VI, Kudelina DV, Gorlov AN. Modeling cable lines heating by currents of higher harmonics and interharmonics. ICIEAM 2019: Proceedings of the International conference on industrial engineering, applications and manufacturing; 25-29 March 2019; Sochi, Russia: IEEE. doi:10.1109/ICIEAM.2019.8743089.
28. Zhou F, He J, Yang R, Xiong J, Liu H, Ding Z. A method for identifying harmonic sources based on waveform correlation without phase angle. iSPEC 2019: Proceedings of the Sustainable power and energy conference; 21-23 Nov. 2019; Beijing, China: IEEE. doi:10.1109/iSPEC48194.2019.8975126
29. Biryulin VI, Kudelina DV, Gorlov AN. Simulation of the higher harmonics source determination in power supply systems. ICIEAM 2021: Proceedings of the International conference on industrial engineering, applications and manufacturing; May 17-21, 2021; Sochi, Russia: IEEE. doi:10.1109/ICIEAM51226.2021.9446458.
30. Biryulin VI, Kudelina DV, Larin OM. Identification of the source of flicker in power supply systems. Proceedings of the higher educational institutions. ENERGY SECTOR PROBLEMS. 2021; 23(5): 3-12.
Authors of the publication
Vladimir I. Biryulin - саМ. sci. (techn.), associate professor, Department «Power supply», Southwest State University.
Daria V. Kudelina - саМ. sci. (techn.), associate professor, Department «Power supply», Southwest State University.
Igor V. Brezhnev - undergraduate, Department «Power supply», Southwest State University.
Получено 24.02.2022г.
Отредактировано 10.03.2022г.
Принято 15.03.2022г.
