Экспериментальные исследования влияния гибридного инвертора на качество электроэнергии

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Интеграция альтернативных источников энергии и различных технологий распределенной генерации с силовыми электронными преобразователями в электрических сетях приводит к увеличению разнообразия сети, но при этом и к ужесточению требований различных стандартов, например, ограниченный гармонический состав генерируемого тока, непрерывная работа устройства при искажении напряжения и т.д. Учитывая данный факт, в работе приводятся результаты экспериментальных исследований влияния гибридного инвертора на показатели качества электроэнергии в точке общего подключения. Был разработан лабораторный стенд, состоящий из трехфазного гибридного инвертора, аккумуляторной батареи (АКБ), линейной нагрузки в виде активного сопротивления и конденсаторной установки. Инвертор был подключен к электрической сети на параллельную работу для питания нагрузки в виде активного сопротивления. Исследовались режимы заряда АКБ и выдачи мощности в сеть при двух вариациях сопротивления системы. Выдаваемая мощность от инвертора варьировалась в пределах от 500 Вт до 2 кВт в режиме генерации электроэнергии в сеть и в пределах от 50 до 300 Вт в режиме заряда АКБ. В результате лабораторных исследований были получены зависимости суммарных гармонических искажений тока (THDI) при различных режимах работы инвертора и сопротивлениях системы. На основании полученных результатов был разработан алгоритм выбора методов и средств по обеспечению электромагнитной совместимости при работе нагрузки и гибридного инвертора с накопителем энергии, позволяющий снизить влияние гибридных инверторов на искажение напряжения питающей сети.

Об авторах

Я. Э. Шклярский

Санкт-Петербургский горный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: s175070@stud.spmi.ru

д.т.н.

Россия, Санкт-Петербург

А. Н. Скамьин

Санкт-Петербургский горный университет

Email: s175070@stud.spmi.ru

к.т.н.

Россия, Санкт-Петербург

О. С. Васильков

Санкт-Петербургский горный университет

Email: s175070@stud.spmi.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Akoro E., Amadou S. M., Tevi G. J. P. (2017). Different topologies of three-phase grid connected inverter for photovoltaic systems, a review. Revue Cames – Sci. Appl. & de l’Ing., Vol. 2(2), pp. 33−41. ISSN 2312-8712.
  2. Федоров А.В., Махалин А.Н., Бабурин С.В. Применение ИБП в энергетических установках технологических объектов нефтегазовой отрасли // Наука и техника в газовой промышленности. 2014. № 2(58). С. 69−73.
  3. Бельский А.А., Добуш В.С., Хайкал Ш.Ф. Эксплуатация однофазного автономного инвертора в составе ветроэнергетического комплекса малой мощности. Записки Горного Института. Т. 239. С. 564. doi: 10.31897/pmi.2019.5.564
  4. Rana, Ronak & Patel, Sujal & Muthusamy, Anand & Lee, Chee & Kim, Hee-Je. (2019). Review of Multilevel Voltage Source Inverter Topologies and Analysis of Harmonics Distortions in FC-MLI. Electronics. 8. 1329. 10.3390/electronics8111329.
  5. Макаров В.Г., Хайбрахманов Р.Н. Многоуровневые инверторы напряжения. Обзор топологий и применение // Вестник Технологического университета. 2016. Т. 19. № 22. С. 134−138.
  6. Shahina Firdoush , Shruti Kriti, Avinow Raj , Shusant Kumar Singh, 2016, Reduction of Harmonics in Output Voltage of Inverter, INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINEERING RESEARCH & TECHNOLOGY (IJERT) CMRAES – 2016 (Vol-ume 4 – Issue 02).
  7. Абрамович Б.Н., Сычев Ю.А. Методы и средства коррекции показателей качества электрической энергии на предприятиях минерально-сырьевого комплекса // Современные образовательные технологии в подготовке специалистов для минерально-сырьевого комплекса: Сборник научных трудов II Всероссийской научной конференции, Санкт-Петербург, 27–28 сентября 2018 года. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский горный университет, 2018. С. 987−992.
  8. Добуш В.С., Бельский А.А. Анализ влияния источников бесперебойного питания на качество электроэнергии в точке общего подключения потребителей // Промышленная энергетика. 2018. № 6. С. 29−34.
  9. Скамьин А.Н., Васильков О.С. Компенсация влияния высших гармоник на электрооборудование при их возникновении со стороны сети // Управление качеством электрической энергии : Сборник трудов Международной научно-практической конференции, Москва, 05–07 декабря 2018 года. Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Центр полиграфических услуг " РАДУГА", 2018. С. 157−160.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Гибридный инвертор МАП Hybrid

Скачать (209KB)
3. Рис. 2. Электрическая принципиальная схема гибридного инвертора

Скачать (184KB)
4. Рис. 3. Зависимость выходной мощности инвертора и THDI выходного тока от времени

Скачать (141KB)
5. Рис. 4. Зависимость THDI выходного тока инвертора от мощности заряда/разряда и сопротивления петли фаза-ноль

Скачать (128KB)
6. Рис. 5. Блок-схема алгоритма выбора методов и средств по снижению влияния гибридных инверторов на искажение напряжения питающей сети

Скачать (109KB)

© Шклярский Я.Э., Скамьин А.Н., Васильков О.С., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).