Ключові слова
instability coefficient
reactive power
voltage stabilization статичний синхронний компенсатор (STATCOM)
коефіцієнт нестабільності
реактивна потужність
стабілізація напруги
Як цитувати
Анотація
Запропоновано метод прямого керування статичним синхронним компенсатором (STATCOM) задля зменшення коливань напруги внаслідок нестабільності навантаження та напруги живлення в розподільних електричних мережах. Проаналізовано роботу STATCOM, який працює в режимі стабілізації напруги вузла розподільної електричної мережі 10 кВ. Отримано значення ЕРС компенсатора, яка забезпечує стабільне значення напруги вузла навантаження за зміни провідності навантаження споживача. Вказана ЕРС визначається за значеннями приростів активної та реактивної складових струму навантаження, напругою вузла приєднання компенсатора за нульового значення реактивного струму STATCOM та параметрів електричної мережі. Проаналізовано процес стабілізації напруги в вузлі приєднання навантаження за умови змін напруги джерела живлення та відповідний закон керування компенсатором, що передбачає використання таких інформативних параметрів як поточне та базове значення напруги джерела живлення, параметри мережі, а також напруга вузла приєднання STATCOM. Отримано вирази задля визначення ЕРС STATCOM, яка забезпечує стабільну напругу вузла приєднання компенсатора і навантаження, а також нульове значення активної потужності в колі компенсатора за нестабільного навантаження, а також змін напруги джерела живлення. Показано, що задля ефективної роботи компенсатора необхідно здійснювати вимірювання струмів навантаження та напруги вузла навантаження. Виконано моделювання роботи STATCOM за умови зміни активного та реактивного навантаження споживача у діапазоні ±25% і коливання напруги джерела живлення в межах 2%, що найбільш часто спостерігається в електричних мережах. Показано, що за середньої потужності навантаження 4+j2 МВ·А і стабілізованої напруги 10,25 кВ потужність компенсатора знаходиться в межах від -0,57 МВАр до 2,4 МВАр. За необхідності підвищення рівня стабілізації напруги до 10,3 кВ потужність компенсатора зростає до 2,8 МВАр. Бібл. 16, рис. 7, табл. 1.
Посилання
1. Pivniak H.H., Zhezhelenko I.V., Papaika Yu.A. Energy efficiency of the electricity supply system. Dnipro: Natsionalnyi tekhnichnyi univesytet Dniprovska politekhnika, 2018. 148 p. (Ukr)
2. Ghosh A., Ledwich G. Power Quality Enhancement Using Custom Power Devices. Boston: Kluwer Aca-demic Publishers, 2002. 460 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4615-1153-3.
3. Singh B., Chandra A., Al-Haddad K. Power Quality: Problems and Mitigation Techniques. Chichester: John Wiley & Sons, 2015. 600 p. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118922064.
4. Wang K., Crow M.L. Power System Voltage Regulation via STATCOM Internal Nonlinear Control. IEEE Transactions on Power Systems. August 2011. Vol. 26. No 3. Pp. 1252–1262. DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRS.2010.2072937.
5. Xu Y., Li F. Adaptive PI Control of STATCOM for Voltage Regulation. IEEE Transactions On Power De-livery. June 2014. Vol. 29. No 3. Pp. 1002–1011. DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2013.2291576.
6. Gui Y., Kim C., Han Y., Chung C.C. Robust Nonlinear Control of STATCOMs. In book: Static Compensa-tors (STATCOMs) in Power Systems. Springer, 2015. Pp. 187–224. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-287-281-4_6.
7. Guo A., Tian Y., Zhao H. Highly Robust Active Damping Approach for Grid-Connected Current Feedback Using Phase-Lead Compensation. Electronics. 2025. Vol. 14. Issue 2. Article no: 309. DOI: https://doi.org/10.3390/electronics14020309.
8. Yazdani A. Energy and voltage management methods for multilevel converters for bulk power system power quality improvement: PhD dissertation. Rolla: Missouri University of Science and Technology, 2009. 90 p.
9. Kerrouche K. D. E., Lodhi E., Kerrouche M. B., Wang L., Zhu F., Xiong G. Modeling and design of the im-proved D STATCOM control for power distribution grid. SN Applied Sciences. 2020. Vol. 2. No 9. Article no: 1546. DOI: https://doi.org/10.1007/s42452-020-03315-8.
10. Dash S.K., Mishra S., Abdelaziz A.Y. A Critical Analysis of Modeling Aspects of D-STATCOMs for Op-timal Reactive Power Compensation in Power Distribution Networks. Energies. 2022. Vol. 15. No 19. Article no: 6908. Pp. 1–23. DOI: https://doi.org/10.3390/en15196908.
11. Chen J.-H., Tan K.-H., Lee Y.-D. Intelligent Controlled DSTATCOM for Power Quality Enhancement. Energies. 2022. Vol. 15. Issue 11. Article no: 4017. DOI: https://doi.org/10.3390/en15114017.
12. Wang S., Cui K., Hao P. Grid-Connected Inverter Grid Voltage Feedforward Control Strategy Based on Multi-Objective Constraint in Weak Grid. Energies. 2024. Vol. 17. Issue 13. Article no: 3288. DOI: https://doi.org/10.3390/en17133288.
13. Alturki Y.A., Alhussainy A.A., Alghamdi S.M., Rawa M. A Novel Point of Common Coupling Direct Power Control Method for Grid Integration of Renewable Energy Sources: Performance Evaluation among Power Quality Phenomena. Energies. 2024. Vol. 17. No 20. Article no: 5111. DOI: https://doi.org/10.3390/en17205111.
14. Zhang Z., Gong P., Lu Z. A Lyapunov Theory-Based SEIG–STATCOM Voltage Regulation Control Strategy. Energies. 2024. Vol. 17. Issue 19. Article no: 4992. DOI: https://doi.org/10.3390/en17194992.
15. Wang X., Feng F., Peng L., Xiao P., Li Z. Stability Analysis and Virtual Inductance Control for Static Synchronous Compensators with Voltage-Droop Support in Weak Grid. Electronics. 2025. Vol. 14. Issue 11. Article no: 2203. DOI: https://doi.org/10.3390/electronics14112203.
16. Burbelo M.Y., Babenko О.V., Lebed D.Yu. Analysis of STATCOM control process under rapid voltage changes. Visnyk Kremenchukskoho Mykhailo Ostrohradskoho Natsionalnoho Universytetu. 2025. Vyp. 1 (150). Pp. 284–291. (Ukr) DOI: https://doi.org/10.32782/1995-0519.2025.1.35.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА