автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Активные системы коррекции формы кривых тока и напряжения в сетях нефтепромыслов

На правах рукописи

СЫЧЕВ Юрий Анатольевич

/ /./. у

АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ КОРРЕКЦИИ ФОРМЫ КРИВЫХ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТЯХ НЕФТЕПРОМЫСЛОВ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические

комплексы и системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010

004601378

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Абрамович Борис Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Дмитриев Борис Федорович,

кандидат технических наук

Хачатурян Валерий Аркадьевич

Ведущее предприятие - ООО «ЮНГ-Энергонефть».

Защита диссертации состоится 19 мая 2010 г. в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.7212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 16 апреля 2010 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета доктор технических наук, профессор

В.В.ГАБОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Интенсивное распространение нелинейной нагрузки (НН) в связи с применением преобразователей частоты (ПЧ) в системах частотно-регулируемого электропривода приводит к значительному искажению формы кривых тока и напряжения в сетях нефтепромыслов. Несоответствие уровня искажения формы кривых тока и напряжения нормам ГОСТ 13109-97 и международных стандартов в области качества электрической энергии (КЭ) приводит к снижению срока службы основного электрооборудования, возникновению аварийных ситуаций из-за ложного срабатывания систем релейной защиты и электросетевой автоматики, увеличению потерь активной мощности, снижению коэффициента мощности сети и увеличению потерь добычи нефти.

Традиционные технические средства и решения, направленные на повышение КЭ, не способны эффективно компенсировать высшие гармонические составляющие (ВГС) в сетях нефтепромыслов с интенсивным распространением НН. Наиболее современным и перспективным техническим решением по компенсации ВГС в условиях нефтепромыслов, являются активные системы коррекции формы кривых тока и напряжения на базе параллельных активных фильтров (ПАФ). В этой связи задача снижения потерь добычи нефти путем повышения уровня КЭ и приведения его в соответствие с нормами ГОСТ 1310997 и международных стандартов, а также снижение потерь активной мощности, обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) и увеличение срока службы электрооборудования в сетях нефтепромыслов представляется актуальной.

Работа основана на результатах исследований Д. Аррилаги, Д. Бредли, Демирчяна К.С., Жежеленко И.В., Абрамовича Б.Н., Железко Ю.С., Пронина М.В., Шидловского А.К., Шрейнера Р.Т., Агунова М.В., Агунова A.B. и др.

Цель работы. Снижение потерь добычи нефти путем повышения качества электрической энергии в промысловых распределительных электрических сетях с помощью активных систем коррекции формы кривых тока и напряжения.

Идея работы. С целью повышения качества электрической энергии в сетях нефтепромыслов следует компенсировать высшие гармоники активными системами коррекции формы кривых тока и

напряжения на основе параллельных активных фильтров для снижения величины коэффициента искажения синусоидальности формы кривой напряжения сети до нормативного значения.

Основные задачи исследования:

- выявление основных типов НН, их параметров, режима работы и генерируемых ВГС; анализ недостатков традиционных технических средств и решений по компенсации ВГС в сетях нефтепромыслов;

- разработка структуры системы управления и алгоритма выявления и компенсации ВГС ПАФ в сетях нефтепромыслов с НН;

- создание математической модели ПАФ с системой управления на основе разработанного алгоритма и оценка эффективности компенсации ВГС и реактивной мощности с выявлением зависимостей показателей качества электрической энергии (ПКЭ) от параметров сети нефтепромысла, режимов работы ПАФ и НН;

-экспериментальные исследования режимов работы ПАФ, система управления которого функционирует в соответствии с разработанным алгоритмом компенсации ВГС в сетях нефтепромыслов;

- разработка методики выбора структуры, режима работы, основных параметров и места подключения ПАФ в сетях нефтепромыслов на основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использованы методы теории электрических цепей, силовой электроники, фазовых преобразований, математического моделирования электромагнитных процессов с использованием пакета Ма^аЬ. Экспериментальные исследования включали промышленные испытания серийных и опытных образцов ПАФ в различных режимах в электрических сетях действующих нефтепромыслов.

Научная новизна работы:

- Выявлены зависимости коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения сети от показателей режима работы параллельного активного фильтра, параметров и конфигурации компенсируемой сети, типа и характера изменения нелинейной нагрузки, которые позволяют произвести выбор основных параметров и режима работы фильтра, что обеспечивает соответствие уровня качества электрической энергии нормативным значениям.

- Обоснованы структура активной системы коррекции формы кривых тока и напряжения и выбор места подключения параллельных активных фильтров в промысловых электрических сетях с конденсаторными установками для обеспечения соответствия величины коэффициента искажения синусоидальности формы кривой напряжения нормативному значению и отсутствие резонанса на частотах канонических высших гармоник.

Защищаемые научные положения:

1. Выбор структуры, основных параметров и режима работы активных систем коррекции на основе параллельных активных фильтров в сетях нефтепромыслов следует проводить на основании выявленных по результатам математического моделирования и экспериментальных исследований зависимостей коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения от соотношения активных мощностей нелинейной и полной нагрузки, зависимости номинального тока фильтра от тока компенсируемой нелинейной нагрузки.

2. Компенсацию реактивной мощности и высших гармоник в сетях нефтепромыслов необходимо выполнять активными системами коррекции формы кривых тока и напряжения на основе параллельных активных фильтров, функционирующими в соответствии с предложенным алгоритмом, при этом выбор места подключения фильтра производиться из условия отсутствия резонанса на частотах канонических высших гармоник с учетом топологии размещения конденсаторных установок, причем при соотношении активных мощностей нелинейной и полной нагрузки от 0,4 до 0,8 ток фильтра должен составлять от 0,5 до 0,7 от номинального тока компенсируемой нелинейной нагрузки в точке подключения фильтра.

Достоверность выводов и рекомендаций, изложенных в диссертации, основывается на сходимости результатов математического моделирования и экспериментальных исследований режимов работы ПАФ в сетях нефтепромыслов с НН не хуже 90 %. Они подтверждаются результатами исследований других авторов.

Научная ценность диссертации заключается в разработке методики определения структуры, основных параметров, режима работы и места подключения ПАФ в сетях нефтепромыслов с НН

при наличии конденсаторных установок (КУ) и пассивных фильтро-компенсирующих устройств (ФКУ);

Практическая ценность диссертации: -разработаны структура и алгоритм работы системы управления ПАФ, обеспечивающие эффективную компенсацию ВГС для приведения уровня КЭ в соответствие с нормативными требованиями;

- с целью оценки эффективности работы ПАФ выполнена оценка изменения кратности снижения срока службы основного электрооборудования сетей нефтепромыслов;

- расчетный экономический эффект применения одного ПАФ в сетях нефтепромыслов в соответствии с разработанной методикой в зависимости от номинального тока ПАФ составляет от 100 до 250 тыс. руб. за год.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты работы используются ООО «РН-Юганскнефтегаз» и ООО «ГОНГ-Энергонефть» при составлении программ, организации и проведении научно-технических работ, направленных на энергосбережение и повышение КЭ в сетях нефтепромыслов. Получен акт внедрения результатов диссертации от ООО «РН-Юганскнефтегаз».

Личный вклад автора. Разработаны структура и алгоритм работы системы управления ПАФ, разработана математическая модель ПАФ в сети нефтепромысла при наличии КУ и пассивных ФКУ, выявлены зависимости ПКЭ от параметров и режимов работы ПАФ, разработана методика определения основных параметров, режима работы и места подключения ПАФ в сетях нефтепромыслов на основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований.

Апробация. Основные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на конференциях «Полезные ископаемые России и их освоение» в 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 и 2009 гг. в СПГГИ (ТУ); политехническом симпозиуме: «Молодые ученые промышленности Северо-западного региона» в 2006 г. в СПбГПУ, конференциях «Новые идеи в науках о земле» в 2005 и 2006 гг. в РГГРУ (Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 6 в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, содержит 121 рисунок, 27 таблиц, список литературы из 102 наименований и 7 приложений. Общий объем диссертации 191 страница.

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, сформулированы цель и задачи исследования.

В главе 1 приведена характеристика научно-технической задачи повышения КЭ, рассматриваются основные типы НН, генерируемый ими спектр ВГС, основные негативные влияния ВГС на режим работы промыслового электрооборудования.

В главе 2 произведен анализ существующих традиционных технических средств и решений, направленных на повышение КЭ в сетях нефтепромыслов.

В главе 3 выполнен анализ структуры и принципа действия ПАФ. Разработаны структура и алгоритм работы системы управления ПАФ.

В главе 4 приведены результаты математического моделирования ПАФ в сети нефтепромысла с НН, КУ и пассивными ФКУ.

В главе 5 приведены результаты экспериментальных исследований ПАФ в сетях нефтепромыслов. Разработана методика определения основных параметров, режима работы и места подключения ПАФ в сетях нефтепромыслов.

Заключение отражает обобщенные выводы по результатам исследований в соответствии с целью и решаемыми задачами.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Выбор структуры, основных параметров и режима работы активных систем коррекции на основе параллельных активных фильтров в сетях нефтепромыслов следует проводить на основании выявленных по результатам математического моделирования и экспериментальных исследований зависимостей коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока н напряжения от соотношения активных мощностей нелинейной н полной нагрузки, зависимости номинального тока фильтра от тока компенсируемой нелинейной нагрузки.

Основным этапом при компенсации ВГС ПАФ является формирование опорного синусоидального сигнала тока, который служит

эталоном при выделении порядка, величины и фазы компенсируемых ВГС. Существует ряд способов формирования опорных сигналов с помощью специальных генераторов и преобразований. В условиях нефтепромыслов, где основным видом НН являются преобразователи частоты (ПЧ), наиболее целесообразным способом формирования опорного сигнала компенсационного тока является использование методов фазовых преобразований, разработанных для анализа режимов работы вращающихся электрических машин.

Рис. 1. Функциональная схема ПАФ с НН

На рис.1 приведена обобщенная функциональная схема ПАФ в сети нефтепромысла с НН [}а,ь,ст ~ ток потребляемый НН, i'„,¿,,c паф -ток генерируемый ПАФ, ia¡b,c с - ток питающей сети, гоп - сигнал опорного тока, кгк6 - силовые ключи инвертора, иа,ь.сс~ напряжение питающей сети).

На рис.2 приведена функциональная схема разработанной системы управления ПАФ. При формировании опорного сигнала тока (73 аьс) измеренные линейные напряжения компенсируемой сети Uat и UbC) преобразовываются в систему координат а, (3 при помощи преобразователя фаз 3-2, на вход которого поступают измерительные сигналы с датчиков напряжения. Для выделения из сигналов напряжений сети и„ь и Ubc основной составляющей используется блок фазовой синхронизации. Напряжение на накопительном конденсаторе поддерживается на заданном уровне с помощью ПИ регулятора, который формирует задание по генерируемому инвертором компенсационному току /3, на основании информации о фактическом UK и заданном i/K3 напряжении конденсатора. Полученные заданные значения токов I-t аьс сравниваются с искаженным токами НН /с аьс и фактическим током ПАФ /ф аЬс блоком сравнения. Сигналы рассогласования /р по токам на выходе блока сравнения поступают на вход формирователя импульсов, выполненного на основе релейных регуляторов, который генерирует импульсы управления силовыми ключами инвертора.

Рис.2. Функциональная схема системы управления ПАФ

При компенсации ВГС, создаваемая при этом реактивная мощность также компенсируется, в то время как реактивная мощность основной составляющей остается неизменной. Для возможности компенсации реактивной мощности основной составляющей в

систему, представленную на рис.2, вводятся дополнительные блоки, осуществляющие необходимые преобразования. Таким образом, в зависимости от поставленных практических целей и задач, ПАФ можно оснастить соответствующей системой управления с заданным набором функций.

Разработана математическая модель ПАФ в сети нефтепромысла с НН в среде БтиИпк системы МаЛаЬ. Система управления ПАФ функционирует в соответствии со схемой рис.2. Результаты моделирования показали, что коэффициент искажения синусоидальности формы кривой напряжения кц снизился с 10,16 % до 2,6 %, а коэффициент искажения синусоидальности формы кривой тока - с 24,47 % до 2,02 %, что подтверждает эффективность компенсации высших гармоник ПАФ и соответствие величины ки норме ГОСТ 13109-97.

На рис. 3 представлен разработанный на основании результатов математического моделирования алгоритм работы ПАФ, предусматривающий использование функциональных возможностей ПАФ в зависимости от поставленных практических целей и задач по компенсации ВГС и коррекции коэффициента мощности основной составляющей сети.

По результатам моделирования выявлены зависимости величины кI тока НН, суммарного тока сети до компенсации, тока сети после компенсации от отношения активной мощности НН (Рп) к суммарной активной мощности сети (Ра+Рт)'.

Р = (1) Р +Р

н ли

при различных значениях сопротивления системы Хс. Результаты аппроксимации, погрешность которой не превышала 15 %, показали, что полученные зависимости носят степенной характер. В процессе моделирования изменение коэффициента р осуществлялось путем варьирования параметров НН при фиксированной величине линейной нагрузки, так как в условиях нефтепромыслов при модернизации оборудования скважин, включая замену погружного электродвигателя и скважинных трансформаторов, величина вспомогательной линейной нагрузки как правило остается неизменной.

Рис.3. Алгоритм работы ПАФ

Также выявлены зависимости ки сети до и после компенсации ВГС от р при различных значениях Хс. Получены зависимости коэффициента км и активной мощности сети Рс от р. Выявлены зависимости и ки сети до и после компенсации ВГС ПАФ от длины линии 4, соединяющей НН с сетью. Получены линейные зависимости тока ПАФ /паф от тока НН /„„, представленные на рис.4.: а - при наличии только НН (2), б - при наличии нелинейной и линейной нагрузки (3):

/мф=0,47/ин-25,4; (2)

/па4=0,37/нн+59. (3)

Рис.4 Зависимости 1тф от /„„

Также по результатам математического моделирования выявлены линейные зависимости кц и коэффициента мощности км от величины реактивного сопротивления системы Хс при различных значениях заданного напряжения иг, емкости Сн накопительного конденсатора ПАФ и индуктивного сопротивления сглаживающих дросселей ПАФ Хдр, линейные зависимости кц, к[ и кы отХс при фиксированных С„ и и7 при различных значениях Хдр.

Разработаны математические модели ПАФ в сети нефтепромысла с НН и конденсаторными установками, с НН и пассивными фильтрами. Разработана комплексная математическая модель нефтепромысла с НН и ПАФ, параметры которой соответствуют экспериментальным данным.

По результатам математического моделирования ПАФ в сети нефтепромысла с НН и анализа полученных зависимостей сделаны следующие выводы:

- с ростом Хс необходимо увеличивать С„ и 11г вместе с Х^ ПАФ для обеспечения соответствия кц норме ГОСТ 13109-97;

- увеличение Хдр при фиксированных Сн и иг позволяет расширять функциональные характеристики ПАФ: при увеличении Хщ величина^, при которой кц не превышает 8 %, также увеличивается;

-компенсация высших гармоник ПАФ является эффективной при изменении (3 от 0,4 до 0,8;

- эффективность компенсации высших гармоник ПАФ не зависит от длины линии (воздушной или кабельной), соединяющей НН с сетью;

- при наличии КУ и пассивных ФКУ в состав ПАФ должен входить пассивный фильтр, параметры которого необходимо настраивать по критерию отсутствия резонанса на частотах канонических ВГС.

2. Компенсацию реактивной мощности и высших гармоник в сетях нефтепромыслов необходимо выполнять активными системами коррекции формы кривых тока и напряжения на основе параллельных активных фильтров, функционирующими в соответствии с предложенным алгоритмом, при этом выбор места подключения фильтра производиться из условия отсутствия резонанса на частотах канонических высших гармоник с учетом топологии размещения конденсаторных установок, причем при соотношении активных мощностей нелинейной и полной нагрузки от 0,4 до 0,8 ток фильтра должен составлять от 0,5 до 0,7 от номинального тока компенсируемой нелинейной нагрузки в точке подключения фильтра.

Результаты математического моделирования работы ПАФ в сети нефтепромысла с НН при наличии конденсаторных установок и пассивных фильтров, а также разработки комплексной математической модели сети нефтепромыслов Докучаевского месторождения ОАО «Оренбургнефть» показывают эффективность установки на выходе ПАФ пассивного активно-емкостного фильтра, параметры которого должны быть подобраны во избежание возникновения резонансных явлений на частотах канонических ВГС, генерируемых НН, в месте подключения ПАФ.

В дополнение к математическому моделированию проведены экспериментальные исследования режимов работы ПАФ с различными номинальными токами в сетях Курманаевского и Докучаевского месторождений ОАО «Оренбургнефть» и Приобского месторождения ООО «РН-Юганскнефтегаз». Основными задачами исследований являлись оценка эффективности компенсации высших гармоник ПАФ с разработанным алгоритмом, выявление особенностей работы ПАФ в сетях нефтепромыслов различной конфигурации и влияние конденсаторных установок на режим работы ПАФ.

Исследования проводились в соответствии со следующей программой:

- измерение кц, к¡, регистрация действующего значения, формы кривых и спектрограмм тока и напряжения в режиме отключения НН и ПАФ;

- измерение кц, кь регистрация действующего значения, формы кривых и спектрограмм тока и напряжения в режиме включения НН и отключенном ПАФ;

- измерение кц, к/, регистрация действующего значения, формы кривых и спектрограмм тока и напряжения в режиме включения НН и ПАФ при наличии и отсутствии резисторов в составе выходного пассивного RC фильтра;

- измерение кц, kh регистрация действующего значения, формы кривых и спектрограмм тока и напряжения в режиме отключения НН и включенном ПАФ.

Экспериментальные исследова-BJI6 кВ ния проводились путем измерения,

I регистрации и анализа осциллограмм

(Л и спектрограмм формы кривых токов

ТП 6/0,4 кВ ¡О) S=250 кВА и напряжений с помощью специализированных приборов «Ресурс UF2M» и «Fluke 43В» с определением величин ки и к/. Исследования проводились в соответствии со схемой, представленной на рис.б, где ТП 6/0,4 кВ -трансформаторная подстанция 6/0,4 кВ, СУ ПЭД ЭЦН - станция управления погружного электродвигателя электроцентробежного насоса на основе ПЧ, выступающая в качестве НН. Данная схема приведена для скважины № 1716 Курманаевского месторождения. Схемы проведения экспериментальных исследований для других скважин аналогичны, может изменяться только мощность трансформаторной подстанции. В таблице 1 приведены результаты экспериментальных исследований ПАФ для скважины № 1716, для других скважин результаты аналогичны.

Рис.6 Схема экспериментальных исследований

Таблица 1.

Результаты экспериментальных исследований ПАФ (£/с, /с - соответственно напряжение и ток компенсируемой сети)

Параметр Работа СУ без ПАФ Работа ПАФ без резисторов в составе RC фильтра Работа ПАФ с резисторами в составе RC фильтра

С/о в 232 238 237

к„,% 10,1 7,7 5,8

/с, А 270 227 235

kh% 22,5 15 7,5

Данные табл.1 получены при установке ПАФ с номинальным током /паф = 400 А. Для выявления величины /паф при которой компенсация ВГС будет наиболее эффективной на скважине № 1716 произведена замена ПАФ с /паф=400 А на ПАФ с /паф= 160 А при /нн = 243 А. Данные по эффективности работы ПАФ с разными /паф Для скважины № 1716 приведены в табл.2. Результаты замены показывают, что ПАФ с/паф=160 А компенсирует ВГС эффективнее.

Таблица 2

Величины ки, kh Ua /с при компенсации ВГС ПАФ с различными /ПАф

Параметр Без ПАФ С ПАФ при /ПАФ= 400 А С ПАФ при/ПАФ = 160 А

в 223 226 227

ки,% 8,8 7,1 3,5

/с, А 243 232 236

к/, % 25,5 14,3 3,3

Результаты проведенных экспериментальных исследований показали эффективность компенсации ВГС и коррекции коэффициента мощности ПАФ и позволили сделать следующие основные выводы:

- ток ПАФ должен составлять 0,5-0,7 от номинального тока НН, что согласуется с результатами аппроксимации по результатам математического моделирования;

- необходимо предусматривать автоматическое отключение ПАФ при отключении НН и его включение при включении НН, так как при отключении СУ, ПАФ превращается в источник ВГС тока и увеличивает кц сети;

-установка резисторов в составе выходного пассивного фильтра позволяет снизить броски тока заряда накопительного конденсатора ПАФ и избежать возникновения резонансных явлений;

- при наличии резисторов ПАФ компенсирует ВГС эффективнее, поэтому в условиях нефтепромыслов предпочтительно использование ПАФ с резисторами или дросселями в составе выходного пассивного фильтра;

- при наличии КУ перед включением ПАФ необходимо провести анализ амлитудно-частотных характеристик сети с КУ во избежание возникновения резонансных явлений на частотах канонических ВГС, оказывающих влияние на эффективность коррекции формы кривых тока и напряжения ПАФ в зависимости от конфигурации сети;

- применение ПАФ в промысловых сетях позволяет эффективно компенсировать реактивную мощность, улучшать режим напряжения и отказаться от установки КУ, реактивная мощность, генерируемая ПАФ зависит от напряжения и составляет ЗСН-40 квар для ПАФ с номинальным током 160 А, 45-Н50 квар для 250 А и 90-105 квар для 400 А.

На основе существующих методик по результатам проведенных экспериментальных исследований выполнен расчет изменения кратности снижения срока службы основного промыслового электрооборудования по результатам применения ПАФ. Для силовых трансформаторов (СТ) кратность снижения срока службы уменьшилась на 60%, для КУ - на 15%, для синхронных машин (СМ) - на 62 % и для асинхронных двигателей (АД) - на 24%.

Результаты экспериментальных исследований справедливы и для других нефтепромыслов, так как параметры сети и соотношение мощностей в относительных единицах соответствуют диапазону изменения аналогичных параметров для сетей других нефтепромыслов. На основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований разработаны базовые принципы выбора режима работы, основных параметров и места подключения ПАФ в сетях нефтепромыслов при наличии КУ и пассивных ФКУ.

Основным параметром ПАФ является его номинальный компенсационный ток, который в условиях нефтепромыслов, где основным типом НН являются ПЧ, определяется следующим образом:

Д^Щ^иАт-■Путг г

( 2яЛ (2п п а + — п\

з) ■

—-вт——

(4)

где: а, у - соответственно углы управления и коммутации ПЧ; /ннгаах - максимальное значение тока ПЧ; п - порядок ВГС. При отсутствии информации о режиме работы ПЧ и наличии экспериментальных данных о спектре ВГС, генерируемых НН, ток ПАФ вычисляется следующим образом:

= Ш°>975 + 0,025.п)/ннГ '

(5)

Также можно использовать соотношение, установленное по результатам экспериментальных исследований:

/ПЛФ = (0,5-0,7)/Ш1.

(6)

При этом необходимо учитывать, что ПАФ эффективно функционирует при изменении р от 0,4 до 0,8.

Величина реактивной мощности, компенсируемая ПАФ в режиме подавления только ВГС:

2ПАФ = +£>2= 5Ш+ °

(7)

где: £?д вгс - действующее значение реактивной мощности ВГС; В -мощность искажения; £/„ и /„ - соответственно л-ые ВГС напряжения и тока; (р„ - фазовый угол для л-ых ВГС тока и напряжения.

При необходимости компенсации реактивной мощности основной составляющей £?паф определяется следующим образом:

2паф = =Ж А ™ ^ )2+1 {У Л ™<Р„У+о2

(8)

Q\ - действующее значение реактивной мощности основной составляющей; 11\\11\- соответственно основные составляющие напряжения и тока; ф! - фазовый угол для основных составляющих тока и напряжения.

На основании результатов экспериментальных исследований и математического моделирования сформулированы основные принципы методики выбора структуры, основных параметров, режима работы и места подключения активной системы коррекции формы кривых тока и напряжения в сетях нефтепромыслов:

- в выбранном месте для подключения ПАФ должен отсутствовать резонанс на частотах канонических ВГС;

- при наличии в компенсируемой сети нефтепромысла КУ и пассивных ФКУ в состав ПАФ должен быть включен активно-емкостный фильтр, параметры которого выбираются по критерию отсутствия резонансных явлений на частотах канонических ВГС;

- номинальный ток ПАФ /паф должен рассчитываться по формулам (4)-(6) в зависимости от наличия информации о режиме работы и параметрах компенсируемой НН;

-в выбранном месте для установки ПАФ величина соотношения активных мощностей НН и полной нагрузки р должна находиться в диапазоне от 0,4 до 0,8 при двукратном увеличении реактивного сопротивления сети при возникновении аварийных режимов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной научно-технической задачи снижения потерь добычи нефти путем повышения качества электрической энергии в сетях нефтепромыслов посредством компенсации высших гармоник активными системами коррекции формы кривых тока и напряжения на основе параллельных активных фильтров.

Основные результаты работы заключаются в следующем: 1. Разработан алгоритм выявления и компенсации ВГС и реактивной мощности ПАФ в сетях нефтепромыслов с НН, позволяющий приводить уровень искажения синусоидальности кривой напряжения в соответствие с нормами ГОСТ 13109-97.

2.Разработан и запатентован способ компенсации ВГС и коррекции коэффициента мощности сети на основе теоретических и экспериментальных исследований.

3.Разработана математическая модель ПАФ в сети нефтепромысла с НН при наличии КУ и пассивных ФКУ, выполнено моделирование режимов компенсации ВГС ПАФ, позволившее установить зависимости ПКЭ от параметров сети нефтепромысла и ПАФ.

4.По результатам математического моделирования установлено, что ПАФ способен эффективно компенсировать ВГС и реактивную мощность в диапазоне соотношения мощностей НН и полной нагрузки от 0,4 до 0,8.

5.По результатам экспериментальных исследований и математического моделирования выявлено, что ток ПАФ должен составлять 0,5-0,7 от номинального тока НН в условиях нефтепромыслов.

6.На основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований разработана методика выбора режима работы, основных параметров и места установки ПАФ в сетях нефтепромыслов при наличии КУ и пассивных ФКУ.

7. На основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований установлено, что в точках сети нефтепромысла, выбранных для установки ПАФ, при наличии КУ должен отсутствовать резонанс на частотах канонических ВГС, генерируемых НН (5, 7, 11, 13, 17, и т.д.).

8.На основании существующих методик дана оценка изменения величины кратности снижения срока службы основного электрооборудования сетей нефтепромыслов при применении ПАФ.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Сычев Ю.А. Оценка влияния преобразовательной нагрузки на искажение кривых тока и напряжения / Записки Горного института // РИЦ СПГГИ(ТУ). СПб., 2004. Т. 1(159). С. 123-126.

2. Абрамович Б.Н. Система коррекции кривых тока и напряжения в электротехнических комплексах нефтедобывающих предприятий / Б.Н. Абрамович, Ю.А Сычев, Ю.В. Гульков / Энергетика в нефтегазодобыче // Москва, 2005 г. № 1-2-2005. С. 16-18.

3. Сычев Ю.А. Системы коррекции кривых тока и напряжения / Записки Горного института // РИЦ СПГГИ(ТУ). СПб., 2006. Т. 1(167). С. 190194.

4. Абрамович Б.Н. Способы повышения качества электрической энергии в системах электроснабжения нефтегазодобывающих предприятий Западной Сибири / Б.Н. Абрамович, Ю.А Сычев, В.В. По-лищук / Энергетика Тюменского региона // Издательство «Искусство». Екатеринбург, 2006. №4. С. 40-43.

5. Сычев Ю.А. Стратегия обеспечения качества электрической энергии в системах электроснабжения газоперекачивающих предприятий / Записки Горного института // РИЦ СПГГЩТУ). СПб., 2007. Т. 1(170). С. 73-76.

6. Сычев Ю.А. Измерение и анализ показателей качества электрической энергии в сетях нефтедобывающих предприятий / Записки Горного института // РИЦ СПГГЩТУ). СПб., 2007. Т. 173. С. 109-111.

7. Абрамович Б.Н. Коррекция коэффициента мощности в сетях нефтепромыслов с помощью активного фильтра / Б.Н. Абрамович, A.B. Медведев, В.В. Старостин, E.H. Аболемов, В.В. Полищук, Ю.А. Сычев / Нефтяное хозяйство / ЗАО «Издательство «Нефтяное хозяйство». М., 2008. № 5. С. 88-90.

8. Абрамович Б.Н. Промышленные испытания активного фильтра в промысловых сетях ОАО «Оренбургнефть» ТНК-ВР / Б.Н. Абрамович, A.B. Медведев, В.В. Старостин, E.H. Аболемов, В.В. Полищук, Ю.А. Сычев / Промышленная энергетика // Издательство НТФ «Энергопрогресс». М., 2008. № 10. С. 42-46.

9. Сычев Ю.А. Экспериментальные исследования режимов работы параллельного активного фильтра в сетях ОАО «Оренбургнефть» / Записки Горного института // РИЦ СПГГЩТУ). СПб., 2009. Т. 182. С. 114-117.

10. Способ компенсации высших гармоник и коррекции коэффициента мощности сети. Патент РФ № 2354025 / Б.Н. Абрамович, В.В. Полищук, Ю.А. Сычев // МПК H02J3/18 (2006.01), дата публикации 27.04.2009.

11. Абрамович Б.Н. Система контроля и повышения качества электрической энергии в сетях предприятий минерально-сырьевого комплекса / Б.Н. Абрамович, В.В. Полищук, Ю.А. Сычев / Горное оборудование и электромеханика // Издательство «Новые технологии», М., 2009 №9. С. 42-47.

РИД СПГГИ. 08.04.2010.3.175. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Введение.

Глава 1. Научно-технические проблемы компенсации высших гармоник тока и напряжения в системах электроснабжения нефтедобывающих предприятий.

1.1 Современное состояние, научные и методические задачи компенсации высших гармонических составляющих в сетях нефтедобывающих предприятий.

1.2 Отечественная и международная нормативная документация, регламентирующая уровень высших гармоник в сетях промышленных предприятий.

1.3 Влияние высших гармоник на режим работы различных типов электрооборудования.

1.3.1 Вращающиеся электрические машины и трансформаторы.

1.3.2 Кабели и линии электропередачи.

1.3.3 Конденсаторные установки.

1.3.4 Системы связи, релейной защиты, управления и телемеханики.

1.3.5 Резонансные явления.

1.3.6 Перегрузка нейтрального проводника.

1.4 Основные источники высших гармоник.

1.4.1 Силовые полупроводниковые преобразователи.

1.4.2 Электродуговые печи.

1.4.3 Электросварочные установки.

1.4.4 Другие источники высших гармоник.

Выводы к главе I1.

Глава 2. Существующие традиционные технические средства и решения, направленные на коррекцию формы кривых тока и напряжения.

2.1 Пассивные фильтры.

2.1.1 Резонансные шунтирующие фильтры.

2.1.2 Демпфирующие фильтры.

2.1.3 Антигармонические реакторы.

2.1.4 Ограничение мощности и изоляция нелинейной нагрузки.

2.1.5 Специальное соединение обмоток силовых трансформаторов.

2.1.6 Установка фильтра 3 порядка в нейтральном проводнике.

2.1.7 Повышение пульсности силовых преобразователей.

2.1.8 Недостатки традиционных технических средств компенсации высших гармоник тока и напряжения.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Разработка алгоритма компенсации реактивной мощности и коррекции формы кривых тока и напряжения параллельным активным фильтром.

3.1 Основные типы активных фильтров.

3.1.1 Последовательные и параллельные активные фильтры.

3.1.2 Выпрямитель с единичным коэффициентом мощности.59'

3.1.3 Гибридные активные фильтры.

3.2 Структура, параметры, принцип и основные особенности работы параллельного активного фильтра.

3.2.1- Принцип и основные особенности работы параллельного активного фильтра.

3.2.2 Структура параллельного активного фильтра.

3.2.3 Основные параметры параллельного активного фильтра.

3.2.4 Режимы компенсации высших гармоник параллельным активным фильтром.

3.3 Разработка алгоритма! функционирования параллельного активного фильтра.

Выводы к главе 3\.

Глава 4. Математическое моделирование режимов компенсации высших гармоник параллельным активным фильтром с разработанным алгоритмом управления.

4.1 Основные цели и задачи математического моделирования.

4.2 Моделирование режимов работы параллельного активного фильтра с линейной и нелинейной нагрузками.

4.3 Математическое моделирование режимов работы параллельного активного фильтра при наличии на стороне 6 кВ конденсаторной установки коррекции коэффициента мощности.

4.4 Математическое моделирование режимов работы параллельного активного фильтра при наличии на стороне 0,4 кВ пассивных фильтрокомпенсирующих устройств.

4.5 Разработка комплексной математической модели, фидера № 416 Докучаевского месторождения для оценки эффективности работы параллельных активных фильтров.

Выводы к главе 4.:.

Глава 5. Разработка методики выбора основных параметров, режима работы и места установки параллельного активного фильтра в сетях нефтепромыслов.

5.1 Экспериментальные исследования режимов работы и эффективности компенсации высших гармоник параллельным активным фильтром в сетях нефтепромыслов.

5.1.1 Экспериментальные исследования, в сетях Курманаевского месторождения ОАО «Оренбургнефть».1'

5.1.2 Экспериментальные исследования в сетях Докучаевского месторождения ОАО «Оренбургнефть».

5.1.3 Экспериментальные исследования в сетях Приобского месторождения

ООО «РН-Юганскнефтегаз».

5:1:4 Расчет экономической- эффективности применения параллельных активных фильтров.

5.2 Разработка методики выбора основных параметров, режима работы и места установки параллельного активного фильтра в сетях нефтепромыслов.

5.2.1 Определение номинального компенсационного тока параллельного активного фильтра.

5.2.2 Определение частотного диапазона компенсируемых высших гармоник.

5.2.3 Определение величины компенсируемой реактивной мощности параллельным активным фильтром.

5.2.4 Влияние конденсаторных установок на режимы работы параллельного активного фильтра.

5.2.5 Совместная работа параллельного активного фильтра и пассивных фильтрокомпенсирующих устройств.

5.2.6 Методика выбора основных параметров, режима работы и места установки параллельных активных фильтров и практические рекомендации по его настройке и эксплуатации в сетях нефтепромыслов.

Выводы к главе 5.

Актуальность работы. Интенсивное распространение нелинейной нагрузки (НН) в связи с применением преобразователей частоты (ПЧ) в системах частотно-регулируемого электропривода приводит к значительному искажению формы кривых тока и напряжения в сетях нефтепромыслов. Несоответствие уровня искажения формы кривых тока и напряжения нормам ГОСТ 13109-97 и международных стандартов в области качества электрической энергии (КЭ) приводит к снижению срока службы основного электрооборудования, возникновению аварийных ситуаций из-за ложного срабатывания систем релейной защиты и электросетевой автоматики, увеличению потерь активной мощности, снижению коэффициента мощности сети и увеличению потерь добычи нефти.

Традиционные технические средства и решения, направленные на повышение КЭ, не способны- эффективно компенсировать высшие гармонические составляющие (ВГС) в, сетях нефтепромыслов с интенсивным распространением НН. Наиболее современным и перспективным техническим решением по компенсации ВГС в условиях нефтепромыслов, являются активные системы коррекции! формы кривых тока и напряжения на базе параллельных активных фильтров (ПАФ). В этой связи задача снижения потерь добычи нефти путем повышения уровня КЭ и приведения его в соответствие с нормами ГОСТ 13109-97 и международных стандартов, а также снижение потерь активной мощности, обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) и увеличение срока службы электрооборудования* в сетях нефтепромыслов представляется актуальной.

Работа основана на результатах исследований Д. Аррилаги, Д. Бредли, Демирчяна К.С., Жежеленко И.В., Абрамовича Б.Н., Железко Ю.С., Пронина М.В., Шидловского А.К., Шрейнера Р.Т., Агунова М.В., Агунова А.В. и др.

Цель работы. Снижение потерь добычи нефти путем повышения качества электрической энергии в промысловых распределительных электрических сетях с помощью активных систем коррекции формы кривых тока и напряжения.

Идея работы. С целью повышения качества электрической энергии в сетях нефтепромыслов следует компенсировать высшие гармоники активными системами коррекции формы кривых тока и напряжения на основе параллельных активных фильтров для снижения величины коэффициента искажения синусоидальности формы кривой напряжения сети до нормативного значения.

Основные задачи исследования: -выявление основных типов НН, их параметров, режима работы и генерируемых BFC; анализ недостатков традиционных технических средств, и решений по компенсации ВГС в сетях нефтепромыслов; -разработка структуры, системы управления и алгоритма выявления и компенсацшгВГС ПАФ в сетях нефтепромыслов с НН; -создание математической модели ПАФ с системой управления на основе разработанного алгоритма и оценка эффективности компенсации ВГС и реактивной мощности с выявлением зависимостей показателей4' качества электрической энергии (ГЖЭ) от параметров сети- нефтепромысла, режимов работы ПАФ и НН;

-экспериментальные исследования режимов работы ПАФ, система управления которого функционирует в соответствии с разработанным алгоритмом компенсации ВГС вхетях нефтепромыслов; -разработка методики выбора структуры, режима работы, основных параметров и места подключения ПАФ в сетях нефтепромыслов на основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использованы методы теории электрических цепей, силовой электроники, фазовых преобразований, математического моделирования электромагнитных процессов с использованием пакета MatLab. Экспериментальные исследования включали промышленные испытания серийных и опытных образцов ПАФ в различных режимах в электрических сетях действующих нефтепромыслов.

Научная новизна работы: -Выявлены зависимости коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения сети от показателей режима работы параллельного активного фильтра, параметров и конфигурации компенсируемой сети, типа и характера изменения нелинейной нагрузки, которые позволяют произвести выбор основных параметров и режима работы фильтра, что обеспечивает соответствие уровня качества электрической энергии нормативным значениям. -Обоснованы структура активной системы коррекции формы кривых тока и напряжения и выбор места подключения параллельных активных фильтров в промысловых электрических сетях с конденсаторными установками для обеспечения соответствия величины коэффициента искажения синусоидальности формы кривой напряжения нормативному значению и отсутствие резонанса на частотах канонических высших гармоник. Защищаемые научные положения:

1. Выбор структуры, основных параметров, и режима работы активных систем коррекции на основе параллельных активных фильтров в сетях нефтепромыслов следует проводить на основании выявленных по результатам математического моделирования и экспериментальных исследований зависимостей коэффициентов искажения синусоидальности формы кривых тока и напряжения от соотношения активных мощностей нелинейной и полной' нагрузки, зависимости номинального тока фильтра от тока компенсируемой нелинейной нагрузки.

2. Компенсацию реактивной мощности и высших гармоник в сетях нефтепромыслов необходимо выполнять активными системами коррекции формы кривых тока и напряжения на основе параллельных активных фильтров, функционирующими в соответствии с предложенным г

10 алгоритмом, при этом выбор места подключения фильтра производиться из условия отсутствия резонанса на частотах канонических высших гармоник с учетом топологии размещения, конденсаторных установок, причем при соотношении активных мощностей нелинейной и полной нагрузки от 0,4 до 0,8 ток фильтра должен составлять от 0,5 до 0,7 от номинального тока компенсируемой нелинейной нагрузки в точке подключения фильтра. Достоверность выводов и рекомендаций, изложенных в диссертации, основывается на сходимости результатов математического моделирования и экспериментальных исследований режимов работы ПАФ в сетях нефтепромыслов с НН не хуже 90 %. Они подтверждаются результатами исследований других авторов.

Научная ценность, диссертации заключается в разработке методики определения структуры, основных параметров, режима работы и места подключения ПАФ в сетях нефтепромыслов с НН при наличии конденсаторных установок (КУ) и пассивных фильтрокомпенсирующих устройств (ФКУ);

Практическая ценность диссертации: -разработаны структура и алгоритм работы системы управления ПАФ, обеспечивающие эффективную компенсацию ВГС для приведения, уровня КЭ • в соответствие с нормативными требованиями; -с целью оценки эффективности работы ПАФ выполнена оценка изменения кратности снижения, срока службы, основного электрооборудования сетей нефтепромыслов;

-расчетный экономический эффект применения одного ПАФ в сетях нефтепромыслов в соответствии с разработанной' методикой в зависимости от номинального тока ИАФ составляет от 100 до 250 тыс. руб. за год.

Реализация выводов и рекомендаций работы.» Результаты работы используются ООО «РН-Юганскнефтегаз» и ООО «ЮНГ-Энергонефть» при составлении программ, организации и проведении научно-технических работ, направленных на энергосбережение и повышение КЭ в сетях нефтепромыслов.

Получен акт внедрения результатов диссертации от ООО «РН-Юганскнефтегаз».

Личный вклад автора. Разработаны структура и алгоритм работы системы управления ПАФ, разработана математическая модель ПАФ в сети нефтепромысла при наличии КУ и пассивных ФКУ, выявлены зависимости ПКЭ от параметров и режимов работы ПАФ, разработана методика определения основных параметров, режима работы и места подключения ПАФ в сетях нефтепромыслов на основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований.

Апробация. Основные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на конференциях «Полезные ископаемые России и их освоение» в 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 и 2009 гг. в СПГГИ (ТУ); политехническом симпозиуме: «Молодые ученые промышленности Северозападного региона» в 2006 г. в СПбГПУ, конференциях «Новые идеи в науках о земле» в 2005 и 2006 гг. в РГГРУ (Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 6 в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ на изобретение.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработан алгоритм выявления и компенсации ВГС и реактивной мощности ПАФ в сетях нефтепромыслов с НН; позволяющий приводить уровень искажения синусоидальности кривой напряжения в соответствие с нормами ГОСТ 13109-97.

2. Разработан и запатентован способ компенсации ВГС и коррекции коэффициента мощности сети. на основе теоретических и экспериментальных исследований.

3. Разработана математическая модель ПАФ в. сети нефтепромысла с НН при наличии КУ и пассивных ФКУ, выполнено моделирование режимов компенсации ВГС ПАФ, позволившее установить зависимости ПКЭ от параметров сети нефтепромысла и ПАФ.

4. По результатам математического1 моделирования установлено, что ПАФ способен эффективно компенсировать ВГС и реактивную г мощность в диапазоне соотношения мощностей НН и полной нагрузки от 0;4 до 0,8.

5. По результатам экспериментальных, исследований и математического моделирования выявлено, что ток ПАФ должен составлять 0,5-0,7 от номинального тока НН в условиях нефтепромыслов.

6. На основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований разработана методика выбора режима работы, основных параметров и места установки ПАФ в сетях нефтепромыслов при наличии КУ и пассивных ФКУ.

7. На основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований установлено, что в точках сети нефтепромысла, выбранных для установки ПАФ, при наличии КУ должен отсутствовать резонанс на частотах канонических ВГС, генерируемых НН (5, 7,11,13, 17, и т.д.).

8. На основании существующих методик дана оценка изменения величины кратности снижения срока службы основного электрооборудования сетей нефтепромыслов при применении ПАФ.

161

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в. которой* содержится решение актуальной-научно-технической задачи^ снижения потерь добычи нефти« путем повышения качества электрической энергии в сетях нефтепромыслов посредством компенсации высших гармоник активными системами коррекции, формы кривых тока и напряжения на основе параллельных активных фильтров.

1. Абрамович Б.Н., Кабанов С.О., Сергеев A.M., Полищук В.В. Перенапряжения и электромагнитная совместимость оборудования электрических сетей 6~К35 кВ. // Новости электротехники, №5, 2002.

2. Абрамович Б.Н., Гульков Ю.В., Волошкин М.М. Электромагнитная совместимость оборудования на предприятиях по транспортировке и переработке нефти и газа при наличии источников высших гармоник. // Энергетика в нефтегазодобыче, №1-2, 2005, с. 23-26.

3. Абрамович Б.Н., Сычев Ю.А, Гульков Ю.В*. Система коррекции кривых тока и напряжения в электротехнических комплексах нефтедобывающих предприятий / Энергетика в нефтегазодобыче // Москва, 2005 г. № 1-2-2005. С. 16-18.

4. Абрамович Б.Н., Полищук В.В., Сычев Ю.А. Система контроля и повышения качества электрической энергии в- сетях предприятий минерально-сырьевого комплекса / Горное оборудование и электромеханика //Издательство «Новые технологии», М., 2009 №9. С. 42-47.

5. Абрамович Б.Н., Полищук В.В., Сычев Ю.А. Способ компенсации высших гармоник и коррекции коэффициента мощности сети. Патент РФ № 2354025 // МПК H02J3/18 (2006.01), дата публикации 27.04.2009.

6. Ю.Агунов М.В., Агунов А.В., Вербова Н.М. Новый подход к измерению электрической мощности. // Промышленная энергетика, №2, 2004, с. 30-33.

7. Агунов А.В. Статический компенсатор неактивных составляющих мощности с полной компенсацией гармонических составляющих тока нагрузки. // Электротехника, №2, 2003, с.47-50.

8. Агунов А.В. Улучшение электромагнитной совместимости в автономных электроэнергетических системах ограниченной мощности методом активной фильтрации напряжения. // Электротехника, №6, 2003, 52-56.

9. Аррилага Дж., Бредли Д. Гармоники в электрических системах. Ml: Энергоатомиздат, 1990. 320 с.

10. Вагин Г. Я. Построение систем электроснабжения промышленных предприятий с учетом электромагнитной совместимости электроприемников. Промышленная энергетика, №2, 2005.

11. Вагин Г. Я., Севостьянов А. А. О необходимости приведения норм ГОСТ 13109-97 к требованиям международных стандартов // Промышленная энергетика, №9, 2004.

12. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного, тока. Л.: Энергия, 1980. 256 с.

13. П.Вершинин В.И., Загривный Э.А., Козярук А.Е. Электромагнитная и электромеханическая совместимость в электротехнических системах с полупроводниковыми преобразователями // СПб: изд-во СПГГИ(ТУ), 2000. -68 с.

14. Волков А.В. Анализ электромагнитных процессов и совершенствование регулирования активного фильтра//Электротехника, №12, 2002.

15. Гамазин С. И., Пупин В. М., Марков Ю. В. Обеспечение надежности электроснабжения и качества электроэнергии. Промышленная энергетика №11. 2006.

16. Геворкян В. М., Трошин П. В. Сравнение методов оценки фактического вклада субъектов электрических сетей в ухудшение качества электрической энергии. Промышленная энергетика №7. 2008.

17. ГОСТ 13109-97 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения! общего назначения. ИПК Издательство стандартов 1998. З2'с.

18. ГОСТ 30372-95 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения. ИПК Издательство стандартов 1998. 11 с.

19. Грин А.В. Особенности работы фильтрокомпенсирующего устройства как источника реактивной мощности. Санкт-Петербург: Полезные ископаемые России <№их освоение, 1997.

20. Демирчян К.С. Реактивная мощность на случай несинусоидальных функций. Ортомощность // Известия РАН. Энергетика. 1992. №1, с. 15-38.

21. Добрусин JI. А. Автоматизация расчета фильтрокомпенсирующих устройств для1 электрических сетей, питающих преобразователи // Промышленная' энергетика №5. 2004.

22. Дьяков А.Ф., Максимов Б.К., Борисов Р.К., Кужекин И.П., Жуков А.В. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. /Под редакцией А.Ф. Дьякова. -М.: Энергоиздат, 2003.У

23. Ефимов А.А., Шрейнер Р.Т. Активные преобразователи в регулируемых электроприводах переменного тока. / Под общей ред. д-ра техн. наук, проф. Р.Т. Шрейнера. Новоуральск: Изд-во НГТИ, 2001. - 250 с.

24. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промышленных предприятий. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1984. 160 с.

25. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М.: Энергоатомиздат, 1986.-167 с.

26. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электрической энергии. М.: Энергоатомиздат, 1985.

27. Иванов А. В., Фоменко В. В. Электромагнитная совместимость электротехнических комплексов подстанционного оборудования при внедрении мощных частотно-регулируемых электроприводов нового поколения. Промышленная энергетика №7. 2007.

28. Кириленко В.П. Слепченко М.Н. Комплексное устройство компенсации реактивной мощности и мощности искажения в системах питания с управляемыми выпрямителями // Электричество, №11, 2006.

29. Киселев В. В., Пономаренко И. С. Влияние несинусоидальности напряжения и тока на показания электронных счетчиков электроэнергии // Промышленная энергетика №2. 2004.

30. Кондратьев Д.Е., Обухов С.Г. Управление трехфазным активным выпрямителем при искажениях напряжений сети // Электричество, №6, 2007.

31. Крайчик Ю. С. Связь между реактивной мощностью вентильного преобразователя и искажениями формы напряжений на его вводах // Электричество. № 5. 1998. С. 71-73.

32. Кучумов JI.A., Кузнецов А.А., Сапунов М.В. Вопросы измерения параметров электрических режимов и гармонических спектров в сетях с резкопеременной и нелинейной нагрузками. Промышленная энергетика №3. 2005.

33. Пронин М.В. Воронцов А.Г. Силовые полностью управляемые полупроводниковые преобразователи (моделирование и расчет). СПб.: ОАО «Электросила», 2003. 172 с.

34. Пронин М.В. Активные фильтры высших гармоник. Направления развития. // Новости Электротехники. 2006. № 2(38). С. 102-104.

35. РД 153-34.0-15.501-00. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: Часть 1. Контроль качества электрической энергии. Госэнергонадзор. М. 2000. 39 с.

36. РД 153-34.0-15:502-2002. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в, системах электроснабжения общего назначения: Часть 2. Анализ качества электрической энергии. Госэнергонадзор. М. 2002. 32 с.

37. Сычев Ю.А. Оценка влияния преобразовательной нагрузки на искажение кривых тока и напряжения / Записки Горного института // РИЦ СПГГИ(ТУ). СПб., 2004. Т. 1(159). С. 123-126.

38. Сычев Ю.А. Системы коррекции кривых тока и напряжения / Записки Горного института // РИЦ СПГГИ(ТУ). СПб., 2006. Т. 1(167). С. 190-194.

39. Сычев Ю.А. Стратегия обеспечения качества электрической энергии- в системах электроснабжения газоперекачивающих предприятий / Записки Горного института // РИЦ СПГГИ(ТУ). СПб., 2007. Т. 1(170). С. 73-76.

40. Сычев Ю.А. Измерение и анализ показателей качества электрической энергии в сетях нефтедобывающих предприятий / Записки Горного института // РИЦ СПГГИ(ТУ). СПб., 2007. Т. 173. С. 109-111.

41. Сычев Ю.А. Экспериментальные исследования режимов работы параллельного активного фильтра в сетях ОАО «Оренбургнефть» / Записки Горного института // РИЦ СПГГИ(ТУ). СПб., 2009. Т. 182. С. 114-117.

42. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике. М.: Энергоатомиздат. - 1995. - 304 с.

43. Шидловский А.К., Кузнецов В.Г. Повышение качества энергии в электрических сетях. Киев. Наукова Думка. 1985. 270 с.

44. Шпиганович А. Н., Ермолов С. А. Модернизация фильтрокомпенсирующих установок.Промышленная энергетика №5. 2007.

45. Ahn S.C. New control scheme of three-phase PWM AC/DC converter without phase angle detection under the unbalanced input voltage conditions / S.C. Ahn, D.S.Hyun // IEEE Trans, on Power Electron., 2002.-Vol. 17. -No. 5. -pp. 616-622.

46. Bettega E., Fiorina J.N. Active harmonic conditioners and unity power factor rectifiers. Cahier technique № 183. Schneider Electric. 1999. 36 p.

47. Bojoi R., Griva G., Limongi L., Pica C., Tenconi A. Performance Comparison of Frequency Selective Current Controllers for Three- Phase Active Power Filters // The 33rd Annual Conference of IEEE Industrial Electronics Society (IECON), 2007. Taiwan.

48. Borisov K., Ginn H., Trzynadlowski A. Mitigation of Electromagnetic Noise in a Shunt Active Power Filter Using Random PWM // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

49. Borisov K., Ginn H. A Novel Fortescue Based Reference Signal Generator for Multifunctional VSC // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

50. BS EN 50160:2000. Voltage characteristics of electricity supplied by publicdistribution systems. British Standards Institution. 2000. 22 p.

51. Calvas R. Electrical disturbances in LV. Cahier technique no. 141. Schneider Electric. 31 p.

52. Chen J., Li Y., Jiang X., Zhu D. Fuzzy Proportional Repetitive Control for Current Tracking of Hybrid Active Power Filter // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

53. Collombet C., Lupin J.M., Schonek J. Harmonic disturbances in networks, and their treatment. Cahier technique № 152. Schneider Electric. 1999. 31 p.

54. Delaballe J. EMC: electromagnetic compatibility. Cahier technique no. 149. Schneider Electric. 36 p.

55. Delaballe J. Disturbances in electronic systems and earthing systems. Cahier technique no. 177. Schneider Electric. 30 p.

56. Dylan D., Herbert H., Pjevalica V. A Single-Stage AC/DC Converter with High Power Factor, Regulated, Bus Voltage and Output Voltage II The 33rd Annual' Conference of IECON 2007. Taiwan.

57. Ferracci P. Power quality. Cahier technique № 199. Schneider Electric.2001. 36 p.

58. Fiorina J.N. Inverters^ and harmonics (case studies of non-linear loads). Cahier technique no; 159. Schneider Electric. 20 p.

59. Fiorina* J.N. Harmonics upstream of rectifiers in UPS. Cahier technique no. 160. Schneider Electric. 20 p.

60. Gsell T. Operation principles and applications of MaxSine active filter. Nokian Capacitors, 2005. 37 p.

61. Hadi Y. Kanaan, Hayek A., Al-Haddad K., Rahmani S. Carrier-based Linear Decoupling Control of a Three-Phase Four-Leg Shunt Active Power Filter // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

62. He Y., Zou Y., Tang J., Xu Y. Digital Realization of a Novel Detection Algorithm Based on Instantaneous Reactive Power Theory // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

63. Holm H. Benefits of static var compensator (SVC) at DC-EAF steel plant. Nokian

64. Capacitors, EN-TH10-12/2003. 10 p. 73.Hou C., Cheng P., Bhattacharya S., Lin J. Modeling and Control of Three-Phase Active Front-End Converters // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

65. IEEE Std 519-1992. IEEE Recommended practices and requirements for harmonic control in electrical power systems. American national standards institute. 1993. 101 p.

66. Kilic Т., Milun S. Three-phase shunt active power filter using IGBT based voltage source inverter. EPE-PEMC 2002. 7 p.

67. Koochaki A., Hamid Fathi S. Improved GIRP Reference Compensation Current t

68. Strategy for Hybrid Active Power Filter under Unbalanced Nonlinear Load // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

69. Lee D.C. AC voltage and current sensorless control of three-phase PWM rectifiers / D.C. Lee, D.S. Lim // IEEE Trans, on Power Electron., Nov. 2002. Vol. 17. -No. 6.-pp. 883 - 890.

70. Math H.J. Bollen. Understanding power quality problems. The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., New York, 1999.

71. Meriethoz S., Rufer A. Open Loop and Closed, Loop Spectral Frequency Active Filtering, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 17, №4, July 2002.

72. Moran A., Pastorini I., Dixon J., Wallace R. A Fault Protection Scheme for Series Active Power Filters. IEEE Trans. On power electronics, vol. 14, №5, September 1999, pp. 928-938.

73. Moran L., Werlinger P., Dixon J., Wallace R. A series active power filter which compensates current harmonics and voltage unbalance simultaneously, PESC'95, Atlanta, Vol. 1, pp. 222-227.

74. Osama S. Ebrahim, Praveen K. Jain, Nishith G. Digital State Control with Preview for a Shunt Active Filter having the Function of Active Rectifier // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

75. Pomilio J.A. A low-inductance line-frequency commutated rectifier complying with EN 61000-3-2 standards / J.A. Pomilio, G. Spiazzi // IEEE Trans, on Power Electron., Nov. 2002. Vol. 17. - No. 6. - pp. 963 - 970.

76. Qiao C. A general three-phase PFC controller for rectifiers with a parallel-connected dual boost topology / C. Qiao, K.M. Smedley // IEEE Trans, on Power Electron., Nov. 2002. Vol. 17. - No. 6. - pp. 925 - 934.

77. Rahmani S., Al-Haddad K., Fnaiech F. A new indirect current control algorithm based on the instantaneous active current for reduced switch active filters. EPE 2003 Toulouse. 10 p.

78. Schonek J. The singularities of the third harmonic. Cahier technique no. 202. Schneider Electric. 20 p.

79. Silva C., Pereira R., Silva L., Torres G., Silva V. DSP Implementation of Three-Phase PLL Using Modified Synchronous Reference Frame // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

80. Svensson A. Sannio. Active Filtering of Supply Voltage with Series-Connected Voltage Source Converter. EPE Jornal, Vol. 12, №1, February 2002, pp. 19-25.

81. Tang J., Zou Y., He Y., Wang C., Zhang Y. Novel Deadbeat Control for 3-Level Inverter Based 3-Phase 4-Wire Active Power Filter // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

82. Tuomainen M. Special questions of industrial networks harmonics. Nokian Capacitors, EN-TH03-11/2004. 16 p.

83. Tuomainen M. Harmonics and reactive power compensation in practice. Nokian

84. Capacitors, EN-TH04-11/2004. 21 р.

85. Tuomainen M. Shunt active filters. Nokian Capacitors, EN-TH05-11/2004. 9 p.

86. Tuomainen M. Compensation of harmonic currents and reactive power with shunt active filter. Nokian Capacitors, EN-TH06-11/2004. 9 p.

87. Wei M., Chen Z. A Fast PLL Method for Power Electronic Systems Connected to -Distorted Grids // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

88. Wei X., Dai K., Lei Q., Xiang D., Kang Y., Luo F., Zhu G. Performance Analysis of Three-Phase Three-Wire Shunt Active Power Filter Compensating for Unbalanced Loads // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

89. Wolfle W.H. Power factor correction for ac/dc converters with cost effective inductive filtering / W.H. Wolfle, W.G. Hurley, S. Arnoult // Power Electron. Spec. Conf. (PESC'00), Galway, Ireland, June 2000. Vol. 1. - pp. 332 - 337.

90. Wolfle W.H. Quasi-active power factor correction with a variable inductive filter: theory, design and practice / W. H. Wolfle, W.G. Hurley // IEEE Trans, on Power Electron., Jan. 2003.-Vol. 18,-No. l.-pp. 248-255.

91. Yoshida T. An improvement technique for the efficiency of high-frequency switch-mode rectifiers / T. Yoshida, O. Shiizuka, O. Miyashita, K. Ohniwa // IEEE Trans, on Power Electron., Nov. 2000. Vol. 15. - No. 6. - pp. 1118 - 1123.

92. Xie Y., Fang Y. Zero-Voltage-Switching Three-Level Three-Phase High-Power Factor Rectifier // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.

93. Xue Y., Wu Y. An Adaptive Predictive Current-controlled PWM4 Strategy for Single-Phase Grid-connected Inverters // The 33rd Annual Conference of IECON 2007. Taiwan.