РЕГУЛЮВАННЯ ЧАСТОТИ І НАПРУГИ В АВТОНОМНИХ СИСТЕМАХ ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ З ПАРАЛЕЛЬНО ПРАЦЮЮЧИМИ ГЕНЕРАТОРАМИ ЗМІННОГО СТРУМУ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДУ ПІДТРИМКИ ВЕДУЧОГО ГЕНЕРАТОРА
ARTICLE_4_PDF (English)

Ключові слова

isolated power system
method
master generator
slave generator
dump load автономна система електроживлення
метод
ведучий генератор
ведений генератор
баластне навантаження

Як цитувати

[1]
Mazurenko, L., Dzhura, O., Shykhnenko, M. і Kotsiuruba, A. 2023. РЕГУЛЮВАННЯ ЧАСТОТИ І НАПРУГИ В АВТОНОМНИХ СИСТЕМАХ ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ З ПАРАЛЕЛЬНО ПРАЦЮЮЧИМИ ГЕНЕРАТОРАМИ ЗМІННОГО СТРУМУ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДУ ПІДТРИМКИ ВЕДУЧОГО ГЕНЕРАТОРА. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 2 (Лют 2023), 028. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2023.02.028.

Анотація

Такі методи регулювання напруги і частоти в автономних системах електроживлення з паралельно працюючими генераторами змінного струму як метод статичних характеристик, метод уявностатичних характеристик та метод ведучого генератора, насамперед розроблялись для систем побудованих на основі синхронних генераторів. В сучасних системах електроживлення крім синхронних генераторів, застосовують також асинхронні генератори, регульовані баластні навантаження, накопичувачі енергії з AC/DC та AC/DC/AC напівпровідниковими перетворювачами, тощо. Дослідження нових конфігурацій автономних систем електроживлення тісно пов’язано з подальшими розробками методів регулювання розподілу навантаження та регуляторів частоти і напруги. В статті розглянуті прості в реалізації відомі методи регулювання систем з паралельно працюючими синхронними генераторами та запропоновано метод підтримки ведучого генератора для автономних систем з паралельно працюючими синхронними і асинхронними генераторами, статичними компенсаторами реактивної потужності, регульованими баластними навантаженнями та накопичувачами енергії з інтерфейсними напівпровідниковими перетворювачами. Розглянуто автономну систему «Гідроагрегат з синхронним генератором – баластне навантаження – гідроагрегат з асинхронним генератором – батарея компенсуючих конденсаторів – трансформатор – навантаження змінного струму» та запропоновано на основі положень запропонованого методу два підходи до регулювання електричної частоти і напруги в зазначеній системі. Розроблений алгоритм роботи регулятора частоти системи керування баластним навантаженням узгоджується з алгоритмом роботи регулятора частоти ведучого гідроагрегату. Функції стабілізації електричної частоти системи на номінальному рівні та розподілу активного навантаження в системі покладено на ПІД-регулятор частоти обертання ведучого гідроагрегату. Проведено верифікацію запропонованих алгоритмів керування частотою автономних систем електроживлення. Бібл. 23, рис. 5, табл. 1.

https://doi.org/10.15407/techned2023.02.028
ARTICLE_4_PDF (English)

Посилання

Sebastián R. and Nevado A. Study and Simulation of a Wind Hydro Isolated Microgrid. Energies. 2020. No 13. Pp. 1-15. DOI: https://doi.org/10.3390/en13225937.

Mazurenko L.I., Dzhura O.V., Kotsiuruba A.V. and Shykhnenko M.O. A Wind-Hydro Power System Using a Back-to-Back PWM Converter and Parallel Operated Induction Generators. IEEE Problems of Automated Electrodrive. Theory and Practice (PAEP). Kremenchuk, Ukraine, September 21-25, 2020. Pp. 1-5. DOI: https://doi.org/10.1109/PAEP49887.2020.9240777.

Hatata A.Y., El-Saadawi M.M., Saad S. A feasibility study of small hydro power for selected locations in Egypt. Energy Strategy Reviews. 2019. Vol. 24. Pp. 300-313. DOI: https://doi.org/10.1016/j.esr.2019.04.013.

Kundur P., Neal J. Balu, Mark G. Lauby Power System Stability and Control. New York: McGraw-Hill, 1994. 1176 p.

Grebenikov V.V., Gamaliia R.V. Comparative Analysis of Two Types of Generators with Permanent Magnets for Wind Turbine. IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES). Kremenchuk, Ukraine, September 23-25, 2019. Pp. 126-129. DOI: https://doi.org/10.1109/MEES.2019.8896375 .

Mazurenko L.I., Vasyliv K.M., Dzhura O.V., Kotsiuruba A.V. Simulation model and control algorithm for isolated hydro-wind power system. Tekhnichna Electrodynamika. 2020. No 1. Pp. 17-26. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2020.01.017 (Ukr).

Shapoval I.A., Mykhalskyi V.M., Artemenko M.Y., Chopyk V.V., Polishchuk S.Y. Compensation of Current Harmonics by means of Multiple Generation System with Doubly-Fed Induction Generators. IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems (ESS). Kyiv, Ukraine, May 12-14, 2020. Pp. 26-29. DOI: https://doi.org/10.1109/ESS50319.2020.9160238.

Wang G., Zhai Q., Yang J. Voltage control of cage induction generator in micro hydro based on variable excitation. International Conference on Electrical Machines and Systems. Beijing, China, 20-23 August 2011. Pp. 1-3. DOI: https://doi.org/10.1109/ICEMS.2011.6073988.

Babunski D., Tuneski A. Modelling and design of hydraulic turbine-governor system. IFAC Workshop on Automatic Systems for Building the Infrastructure in Developing Countrie. 2003. Vol. 36. No 7. Pp. 263-267. DOI: https://doi.org/10.1016/S1474-6670(17)35842-1 .

Mazurenko L.I., Kotsiuruba A.V., Dzhura O.V., Shykhnenko M.O. Voltage and Power Regulation of an Induction Generator-Based Hydroelectric Power Plant. IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES). Kremenchuk, Ukraine, 21-24 September 2021. Pp. 1-6. DOI: https://doi.org/10.1109/MEES52427.2021.9598549.

Janardhan Reddy V., Singh S.P. Voltage and frequency control of parallel operated synchronous and induction generators in micro hydro scheme. 2014 International Conference on Computation of Power, Energy, Information and Communication (ICCPEIC). Chennai, India, 16-17 April 2014. Pp. 124-129. DOI: https://doi.org/10.1109/ICCPEIC.2014.6915352.

Vanço W.E., Silva F.B., Gonçalves F.A.S., Silva E.O., Bissochi C.A., Neto L.M. Experimental analysis of a self-excited induction generators operating in parallel with synchronous generators applied to isolated load generation. IEEE Latin America Transactions. 2016. Vol. 14. No 4. Pp. 1730-1736. DOI: https://doi.org/10.1109/TLA.2016.7483508.

Torque Angle versus Load or Power Angle. URL: https://electengmaterials.com/torque-angle-versus-load-or-power-angle/ (accessed at 30.04.2022).

Mobarak Youssef. SVC, STATCOM, and transmission line rating enhancments on induction generator driven by wind turbine. International Journal of Electrical Engineering and Technology (IJEET). 2012. Vol. 3. Issue 1. Pp. 326-343.

Abdessemad O., Nemmour A.L., Louze L., Khezzar A. An Experiment Validation of an Efficient Vector Control Strategy for an Isolated Induction Generator as Wind Power Conversion. International Conference on Advanced Electrical Engineering (ICAEE). Algiers, Algiera, 19-21 November 2019. Pp. 1-5. DOI: https://doi.org/10.1109/ICAEE47123.2019.9014784.

Shurub Y., Vasilenkov V. Elimination of self-oscillation mode in a thyristor-controlled induction electric drive. IEEE 2nd KhPI Week on Advanced Technology (KhPI Week). Kharkiv, Ukraine, 13-17 September 2021. Pp. 585-588. DOI: https://doi.org/10.1109/KhPIWeek53812.2021.9570081.

Butkevych O.F., Chyzhenko O.I., Popovych O.M., Trach I.V. An influence of the facts upon an electrical network's mode during direct start-up of an asynchronous machine in the complex load's composition. Tekhnichna Electrodynamika. 2018. No 6. Pp. 62-68. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.06.062.

Rain A., Saritac M.E. Estimation and Prediction Optimization of Hydropower System Planning with FuzzyNeural Networks based on Genetic Algorithm. Computational Research Progress in Applied Science & Engineering (CRPASE): Transactions of Electrical, Electronic and Computer Engineering. 2021. No 7. Pp. 1-9. DOI: https://doi.org/10.52547/crpase.7.2.2351.

Levshov A.V. Basics of automation of energy systems: learning aid. DonNTU, 2005. URL: https://studfile.net/preview/5685918/ (accessed at 07.06.2022) (Rus).

Verma Kunal Subhash, Ashish Aboti. Review on Industrial Generators Load Sharing System Along Withgrid Momentry Synchronization and Setup a Backup Unit for Auxiliary Power for Generators. International Journal For Technological Research In Engineering. 2018. Vol. 5. Iss. 8. Pp. 3448–3456. URL: https://ijtre.com/wp-content/uploads/2021/10/2018050816.pdf (Accessed at 03.08.2022).

Andoni Urtasun, Pablo Sanchis, Luis Marroyo. State-of-Charge-Based Droop Control for Stand-Alone AC Supply Systems with Distributed Energy Storage. Energy Conversion and Management. 2015. Vol. 106. Pp. 709-720. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.10.010.

Krause Paul C., Wasynczuk O., Scott D. Sudhoff. Analysis of Electric Machinery and Drive Systems. Wiley-IEEE Press, 2002. 632 p. DOI: https://doi.org/10.1109/9780470544167.

421.5-1992 – IEEE Recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies. 1992. Pp.1-56. DOI: https://doi.org/10.1109/IEEESTD.1992.106975.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Авторське право (c) 2023 Array

Переглядів анотації: 145 | Завантажень PDF: 77

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.