Анализ несимметрии напряжений и потерь мощности в низковольтных электрических сетях

Аннотация

Актуальность: в результате хаотичного подключения однофазных потребителей в радиальных распределительных сетях напряжением 0,4 кВ. наблюдается неравномерное распределение токов по фазам Это приводит к увеличению тока в нулевом проводе, возникновению дополнительных тепловых потерь в трансформаторах и кабельных линиях, а также ухудшению показателей качества электроэнергии. Кроме того, интеграция солнечных электростанций (СЭСт) в низковольтные сети напрямую влияет на параметры качества электроэнергии.данном исследовании разработана математическая модель радиальной низковольтной электрической сети на основе программного комплекса DigSILENT PowerFactory, проведен анализ несимметрии напряжения в сети, потерь мощности и распределения нагрузки.ти напрямую влияет на параметры качества электроэнергии. Если системы QES не подключены к сети в оптимальных точках, в некоторых случаях могут возникнуть перенапряжение, обратный поток мощности или межфазная асимметрия. Поэтому оценка технической эффективности подключения КЭС в низковольтных электрических сетях является одной из актуальных научно-практических задач. В данном исследовании разработана математическая модель радиальной низковольтной электрической сети на основе программного комплекса DigSILENT PowerFactory, проведен анализ несимметрии напряжения в сети, потерь мощности и распределения нагрузки. Также были сравнительно оценены параметры сети после подключения солнечной электростанции к фазе шины с пониженным напряжением, выходящим за пределы допустимого.

Цель: анализ отклонений напряжения, возникающих в результате фазовой симметрии нагрузки в низковольтных электрических сетях, наличия коэффициента симметрии в допустимых пределах и потерь мощности в программе DigSilent Power Factory и обоснование возможности улучшения показателей качества электроэнергии за счет оптимального подключения солнечной электростанции.

Методы: в ходе исследования использовались расчетно-моделирующие методы для изучения режимов работы низковольтной электрической сети 0,4 кВ в программе DigSILENT PowerFactory. Была создана радиальная модель сети, смоделированы параметры линии, нагрузки потребителей и распределение тока по фазам. Несимметрия напряжения оценивалась по коэффициенту К_2U.

Результаты: результаты расчета показали, что в исходном состоянии общие потери активной мощности в сети составляли 6300,474 Вт, а после подключения КЭС это значение снизилось до 3316,01 Вт. При этом коэффициент несимметрии напряжения на шинах 16 снизился с 6,01% до 2,17%. Отклонения напряжения по фазам также значительно улучшились.