Experimental studies of the effect of a hybrid inverter on power quality

封面


如何引用文章

全文:

详细

The integration of alternative energy sources and various technologies of distributed generation with power electronic converters in electrical networks leads to an increase in the diversity of the network, but at the same time to the tightening of the requirements of various standards, for example, a limited harmonic composition of the generated current, continuous operation of the device with voltage distortion, etc. Taking this fact into account, the paper presents the results of experimental studies of the effect of a hybrid inverter on power quality indicators at the point of common connection. A laboratory bench was developed. It consists of a three-phase hybrid inverter, a storage battery, a linear load in the form of an active resistance and a capacitor unit. The inverter has been connected to the power supply for parallel operation to supply the load in the form of active resistance. The modes of battery charging and power delivery to the network with two variations of the system resistance were investigated. The power output from the inverter varied from 500 W to 2 kW in the mode of generating electricity to the grid, and in the range from 50 to 300 W in the battery charging mode. As a result of laboratory studies, the dependences of the total harmonic current distortion (THDI) were obtained for various operating modes of the inverter and system resistances. On the basis of the obtained results, an algorithm for the selection of methods and means to ensure electromagnetic compatibility during operation of the load and a hybrid inverter with energy storage was developed. It makes it possible to reduce the effect of hybrid inverters on the voltage distortion of the supply network.

作者简介

Ya. Shklyarskiy

Saint Petersburg Mining University

编辑信件的主要联系方式.
Email: s175070@stud.spmi.ru

DSc in Engineering

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

A. Skam'in

Saint Petersburg Mining University

Email: s175070@stud.spmi.ru

PhD in Engineering

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

O. Vasil'kov

Saint Petersburg Mining University

Email: s175070@stud.spmi.ru
俄罗斯联邦, Saint Petersburg

参考

  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. Fedorov A.V., Makhalin A.N., Baburin S.V. The use of uninterruptible power supplies in power plants of technological facilities in the oil and gas industry. Nauka i tekhnika v gazovoy promyshlennosti. 2014. No 2(58), pp. 69−73 (in Russ.).
  3. Bel'skiy A.A., Dobush V.S., Khaykal SH.F. Operation of a single-phase autonomous inverter as part of a low-power wind power complex. Zapiski Gornogo Instituta. V. 239, pp. 564 (in Russ.). 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. Makarov V.G., Khaybrakhmanov R.N. Multilevel voltage inverters. Topology over-view and application. Vestnik Tekhnologicheskogo universiteta. 2016. V. 19. No 22, pp. 134−138 (in Russ.).
  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. Abramovich B.N., Sychev YU.A Methods and means of correcting indicators of the quality of electrical energy at enterprises of the mineral resource complex. Sovremennyye obrazovatel'nyye tekhnologii v podgotovke spetsialistov dlya mineral'no-syr'yevogo kompleksa: Sbornik nauchnykh trudov II Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii, Sankt-Peterburg, 27–28 sentyabrya 2018 goda [Modern educational technologies in the training of specialists for the mineral resource complex: Collection of scientific papers of the II All-Russian scientific conference, St. Petersburg, September 27-28, 2018]. Sankt-Peterburg: Sankt-Peterburgskiy gornyy universitet Publ., 2018, pp. 987−992 (in Russ.).
  8. Dobush V.S., Bel'skiy A.A. Analysis of the impact of uninterruptible power supplies on the quality of electricity at the point of common consumer connection. Promyshlennaya energetika. 2018. No 6, pp. 29−34 (in Russ.).
  9. Skam'in A.N., Vasil'kov O.S. Compensation of the influence of higher harmonics on electrical equipment when occuring from the network side. Upravleniye kachestvom elektricheskoy energii : Sbornik trudov Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, Moskva, 05–07 dekabrya 2018 goda [Electricity quality management: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, Moscow, 05–07 December 2018]. Moscow: Obshchestvo s ogranichennoy otvetstvennost'yu "Tsentr poligraficheskikh uslug " RADUGA" Publ., 2018, pp. 157−160 (in Russ.).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. MAP Hybrid hybrid inverter

下载 (209KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Electrical schematic diagram of a hybrid inverter

下载 (184KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Dependence of the output power of the inverter and THDI of the output current on time

下载 (141KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Dependence of THDI of the output current of the inverter on the charge / discharge power and phase-zero loop resistance

下载 (128KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Block diagram of the algorithm for choosing methods and means to reduce the effect of hybrid inverters on the voltage distortion of the supply network

下载 (109KB)
索引源数据

版权所有 © Shklyarskiy Y.E., Skam'in A.N., Vasil'kov O.S., 2021

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».