CC BY
1
Дадажонов Т.
Ферганский политехнический институт
Узбекистан
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Аннотация. В статье приведены основные сведения и проведено моделирование системы высоковольтной линии электропередачи постоянного тока, подробно приведены результаты моделирования.
Ключевые слова: мощность, HVDC, HVAC, модель, напряжение, трансформатор.
Dadazhonov T.
Fergana Polytechnic Institute
Uzbekistan
SIMULATION OF HIGH VOLTAGE DC POWER LINE SYSTEM
Annotation. The article provides basic information and simulation of a high-voltage DC power line system, and details the simulation results.
Keywords: power, HVDC, HVAC, model, voltage, transformer.
Система HVDC (Высоковольтная линия электропередачи постоянного тока) состоит из двух преобразователей источников напряжения, подключенных к шинам A и B с помощью трансформаторов. Эквивалентная схема системы HVDC включает в себя комбинацию источника напряжения и ряд импеданса трансформатора. В зависимости от применения оба преобразователя подключаются встречно или кабелем постоянного тока. Систему HVDC удобно моделировать с двумя источниками напряжения вместе с уравнением, определяющим условие активной мощности. С введением HVDC диапазон мощности передачи увеличился (с менее 1000 Вт до 3-4 ГВт). Проектирование и строительство высоковольтных альтернативных токов (HVAC) неэкономичны для больших расстояний, но использование HVDC улучшает стоимость и передачу высокого напряжения. В системе HVDC и устройств FACTS из-за меньшей изоляции и сопротивления постоянного тока меньше, чем переменного тока, меньших потерь, необходимости двух проводников в системе и в результате меньшего объема и места для установки, уменьшения толщина и сечение кабеля определенной мощности. Использование земли в качестве обратного провода имеет меньшие затраты, чем HVAC, для которого на рисунке 1 мы видим разницу в стоимости. Кроме того, HVDC
может улучшить стабильность взаимосвязанных систем HVAC, модулируя мощность в ответ на малые/сильные помехи.
Модель HVDC в исследованиях потока мощности показана на рисунке 2. HVDC может улучшить стабильность взаимосвязанных HVAC, модулируя мощность в ответ на малые/сильные помехи.
Рис. 1. Сравнение стоимости систем HVDC и HVAC
Е1 = У1(СОБ 61 + ] БЫ 51)(1) Е2 = У2(СОБ 82 + ] Бт 82)(2)
1аУ1-У1 0 0Е1
[1Ь] = [ 0 0 У2-У2]. [ЕЬ](3)
Еа
Е2
Р = [Е11*}1(4) Q = [Е11*}\(5)
Для обоих компонентов HVDC, подключенных кабелем постоянного
тока.
[УН* + У21* + УйС ЮС} = 0(6)
И если Rdc = 0 (это линия подключения резистора Rdc в HVDC), то:. {У111* + У 212*} = 0(7)
Рис. 2. Модель HVDC для потока мощности
Результаты моделирования
Мы применили модель, к тестовой системе с 5 шинами согласно рисунку 3, где вся информация о шинах и линиях и всей сети была извлечена. Сначала поток энергии был без добавления устройств FACTS, а затем в этой сети мы добавили в сеть устройства SVC и HVDC по отдельности и наблюдали за результатами. Наконец, на основе модели SVC-HVDC, полученной в предыдущем разделе этой работы, оба устройства были добавлены в систему, и результаты были записаны. В данной работе основное внимание уделялось потоку нагрузки в шинах, на которые устройства оказывают прямое влияние, например, на шины 3 и 4, хотя они влияют на всю сеть.
Рис. 3. Тест системы 5 шин с SVC-HVDC
На рисунке 4, где показаны изменения напряжения при наличии различных устройств FACTS, состояние напряжения представлен для стабилизации на уровне 1 p.u. При использовании SVC, было лучше, чем в режиме без устройств FACTS и в режиме с использованием HVDC, а в шинах 3 и 4 было ближе 1p.u.
Но наилучшая стабилизация состояния и напряжения происходила в случае использования комбинации SVC-HVDC. Кроме того, по сравнению
с другими образцами на рисунке 5, модель SVC-HVDC имеет наилучшее состояние восстановления и стабилизации напряжения. Наилучшим состоянием для улучшения напряжения был режим использования SVC.
На пряже в не моделей
з
i 1 os u
к 1 я
я
и
Й! 103
а. §<
га
И t.tt
—*— SVC^HVDC rribtfb ■ ЧАшашt FACTS »^WWftSVC
-
\ ^^ —___
Шнва
Рис. 4. Напряжение моделей
Рис. 5. Напряжение в разных моделях эталонов
Использованные источники:
1 J. Ekanayake, K. Liyanage, J. Wu, A. Yokoyama and N. Jenkins, SMART GRID TECHNOLOGY AND APPLICATIONS, New Delhi: Wiley, 2012.
2 E. Emmanuel and K. B. Owusu, "Evolution and Efficiencies of Energy Metering Technologies in Ghana," Global Journal of Researches in Engineer- ing: For Electrical and Electronics Engineering, vol. 14, no. 6, pp. 35-42, 2014.
3.Тожибоев А.К., Султонов Ш.Д. Измерение, регистрация и обработка результатов основных характеристик гелиотехнических установок // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021. 11(92).
4.Тожибоев А.К., Хошимжонов А.Т. Применение фотоэлектрического мобильного резервного источника электропитания в телекоммуникации // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021. 12(93).
5.Davlyatovich, S. S.., & Kakhorovich, A. T.. (2021). Recombination Processes of Multi-Charge Ions of a Laser Plasma. Middle European Scientific Bulletin, 18, 405-409.
6.Тожибоев, Аброр Кахорович, and Дилшод Махмудович Эргашев. "Физический метод очистки воды." Results of National Scientific Research International Journal 1.7 (2022): 317-325.
7.Тожибоев, Аброр Кахорович, and Насиба Дилшодовна Парпиева. "Подбор компонентов для систем слежения солнечной установки." Research Focus 1.2 (2022): 35-42.
8.Тожибоева, Мухаё Джамолдиновна, and Мурод Фозилович Хакимов. "Исследование спектральных характеристик прозрачно-тепловой изоляции приемника." Universum: технические науки 10-5 (91) (2021): 17-19. 9.Эргашев, Сирожиддин Фаязович, and Аброр Кахорович Тожибоев. "Расчёт установленной и расчётной мощности бытовых электроприборов для инвертора с ограниченной выходной мощностью." Инженерные решения 1 (2019): 11-16.
10.Тожибоев, А. К., and А. Р. Боймирзаев. "Исследование использования энергосберегающих инверторов в комбинированных источниках энергии." Экономика и социум 12-2 (79) (2020): 230-235.
