автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Повышение эффективности технических средств обеспечения качества электроэнергии в распределительных сетях

На правах рукописи

ДОЛИНГЕР Станислав Юрьевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

Специальность 05.14.02 — Электрические станции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 ОКТ 2012

Омск-2012

005053943

На правах рукописи

ДОЛИНГЕР Станислав Юрьевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

Специальность 05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск-2012

Работа выполнена на кафедре «Электроснабжение промышленных

предприятий» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

ГОРЮНОВ Владимир Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

САЛЬНИКОВ Василий Герасимович, профессор кафедры «Электроэнергетические системы и электротехника» ФБОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта»;

кандидат технических наук, доцент ЧУГУЛЕВ Александр Олегович, доцент кафедры «Теоретическая и общая электротехника» ФГБОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения»

Защита состоится 16 ноября 2012 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.178.12 при Омском государственном техническом университете (ОмГТУ) по адресу: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11, корп. 6, ауд. 340.

Тел./факс: (8-3812) 65-64-92, e-mail: dissov_omgtu@omgtu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета по адресу: г. Омск, пр. Мира, 11.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью организации, просим направлять по адресу: 644050, г. Омск, пр.Мира, 11, диссертационный совет.

Автореферат разослан «09» октября 2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

'CLuA.

Д. С. Осипов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Надежность и эффективность работы электрооборудования зависит от качества электроэнергии в распределительных сетях. В целом научно-техническая проблема качества электрической энергии достаточно обширна и включает в себя изучение источников и видов помех в электрических сетях, способы воздействия и восприимчивости различного оборудования к качеству электроэнергии, изучение способов и технических средств обеспечения качества электроэнергии, разработку нормативных документов, определяющих допустимые уровни показателей качества электроэнергии, а также разработку средств и методов измерения показателей качества электрической энергии. В данной работе рассматриваются вопросы обеспечения качества электроэнергии непосредственно в узлах нагрузок распределительных сетей. В последнее время данная проблема стала наиболее актуальной в связи с широким внедрением силовой электроники как наиболее эффективного средства обеспечения требуемых режимов работы электромеханических и технологических комплексов.

Одним из способов решения указанной проблемы является применение различных схемных решений, и, в большей степени, применение специальных технических средств. В настоящее время преимущество отдается многофункциональным устройствам, обеспечивающим качество электрической энергии одновременно по нескольким параметрам.

За последние десять лет устройства обеспечения качества электроэнергии заняли прочное положение в производственных программах ведущих зарубежных электротехнических компаний («Siemens», «ABB», «Ablerex Electronics», и др.). В большинстве каталогов готовой продукции этих компаний устройства обеспечения качества электроэнергии представлены на первом месте.

Тем не менее, жесткие условия рыночной экономики, диктующие стремление производить конкурентоспособную продукцию, обеспечивающую относительно более стабильное положение на рынке России, заставляют многие предприятия заниматься разработкой новых устройств обеспечения качества электроэнергии с использованием мирового передового опыта.

Теория, разработка и применение устройств обеспечения качества электроэнергии и компенсации реактивной мощности в последние годы получили значительное развитие в мире. Повышение технико-экономических требований к подобным устройствам, появление новых материалов, достижения теории автоматического управления, а также численных методов расчета и оптимизации, с использованием современных цифровых сигнальных процессоров приводят к новым аспектам проектирования устройств обеспечения качества электроэнергии и повышения пропускной способности систем транспортировки электрической энергии.

Вопросам улучшения качества электрической энергии посвятили свои работы Арриллага Дж., Дрехслер Р., Жежеленко И. В., Железко Ю. С., Иванова Е. В., Карташев И. И., Кузнецов В. Г., Розанов Ю. К., Сальников В. Г., Шид-ловский А. К. и др. Проблемы обеспечения качества электроэнергии актуальны

не только в России, но и за рубежом, и регулярно обсуждаются на различных конференциях, посвященных исследованиям в области электромагнитной совместимости и качества электроэнергии: СЮЯЕ (Международная конференция по большим электрическим системам), СИНЮ (Международная конференция по системам распределения электроэнергии) и др.

Диссертационная работа подготовлена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ОмГТУ, проводимых в рамках выполнения госбюджетной НИР № 7.4794Ф «Разработка многофункционального устройства для обеспечения качества электрической энергии», Государственного контракта №16.516.11.6091 от 18.07.2011 г. «Проведение поисковых научно-иссле-довательскйх работ в области разработки и создания оборудования для диагностики и эксплуатации энергетического оборудования», Государственного контракта № 14.В37.21.0332 «Разработка математических моделей, алгоритмов, программных и технических средств повышения энергетической эффективности функционирования устройств и систем электроэнергетики» а также при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, в рамках программы «У.М.Н.И.К».

Таким образом, проблема повышения эффективности технических средств обеспечения качества электроэнергии в распределительных сетях актуальна и требует новых решений по разработке устройств и принципов их управления.

Целью работы является развитие и совершенствование технических средств обеспечения качества электроэнергии в распределительных сетях с целью экономичной и надежной транспортировки и снабжения потребителей электроэнергией в необходимом количестве и требуемого качества.

Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие задачи:

1. Исследование и анализ существующих способов и технических средств улучшения качества электроэнергии и их конструктивных схем.

2. Разработка программы для расчета и оценки дополнительных потерь в основных элементах систем электроснабжения, обусловленных снижением качества электроэнергии.

3. Создание математической модели компенсирующего устройства.

4. Разработка системы управления силовой частью устройства улучшения качества электроэнергии.

5. Построение виртуальной модели системы электроснабжения и компенсирующего устройства для исследования качества электрической энергии в узлах нагрузок электроэнергетических систем.

6. Создание макетного образца компенсирующего устройства с разработанной системой управления и его экспериментальное исследование.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель устройства обеспечения качества электроэнергии.

2. Система управления силовой частью компенсирующего устройства.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований качества электроэнергии в узлах нагрузок при использовании компенсирующего устройства.

Методы исследований базируются на методах теории автоматического управления, осреднения переменных состояний, вейвлет-анализа, физического моделирования, экспериментальных исследований и числительных экспериментов. При решении задач исследования работы системы управления на качество фильтрации кривой тока и компенсации реактивной мощности в узлах нагрузки использовались методы цифрового моделирования на основе пакета программ МАТЪАВ/81тРо\уег5у51егп5.

Научная новнзна диссертационной работы:

1. Предложена система управления силовой частью компенсирующего устройства, улучшающего качество электрической энергии в узлах нагрузок.

2. Получена математическая модель выделения сигнала ошибки, являющегося управляющим воздействием для силовой части устройств обеспечения качества электроэнергии.

3. Разработан алгоритм определения управляющего воздействия силовой части компенсирующего устройства.

4. Произведена оценка эффективности повышения качества электрической энергии по результатам численных экспериментов на разработанной модели системы управления.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработана программа для расчета потерь мощности от несимметрии и несинусоидальности кривой тока и напряжения, предназначенная как для учебного процесса, так и для оценки и планирования затрат на электроэнергию отделами главного энергетика и энергослужбами промышленных предприятий.

2. Разработана методика расчета основных параметров силовой части устройств обеспечения качества электроэнергии.

3. Предложена система управления силовой частью компенсирующего устройства для улучшения качества электроэнергии в системах электроснабжения.

4. Создана физическая модель системы управления, позволяющая исследовать эффективности фильтрации кривой тока для различных режимов работы нагрузки.

Реализация результатов работы. Разработанное устройство повышения качества электрической энергии внедрено в учебный процесс кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» ФГБОУ ВПО «ОмГТУ», подготовлен промышленный образец для опытно-конструкторских работ.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на VII международной научно-технической конференции «Динамика систем,

механизмов и машин», Омск, 2009; на региональной молодежной научно-технической конференции «Омское время - взгляд в будущее», Омск, 2010; на международной научно-практической конференции «Энергоэффективность», Омск, 2010, а также молодежном научно-инновационном конкурсе «У.М.Н.И.К».

Личный вклад. Постановка научно-исследовательских задач и их решения, научные положения, выносимые на защиту, основные выводы и рекомендации диссертации принадлежат автору. Личный вклад в каждой работе, опубликованной в соавторстве, составляет не менее 50 %.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 печатных работы. Из них 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК, пять докладов в материалах международных и всероссийских конференций, а также зарегистрированы в ОФЭРНиО алгоритмы и программа для ЭВМ.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, изложенных на 121 страницах машинописного текста, списка использованных источников из 94 наименований и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, определены научная новизна и практическая ценность работы, основные направления исследования.

В первой главе рассматривается состояние качества электрической энергии в распределительных сетях, анализируются последствия, вызванные ухудшением качества электроэнергии, проводится анализ существующих технических средств, применяемых для улучшения качества электрической энергии, и используемые в них основные принципы управления. В заключение определяются направления, в которых необходимо совершенствовать данные технические средства и их системы управления.

В результате проведенного обзора работ, установлено, что наиболее перспективными техническими средствами для обеспечения качества электрической энергии являются устройства, использующие принцип активной фильтрации, так как позволяют комплексно решать проблему качества электрической энергии в распределительных сетях. Благодаря своим преимуществам данные устройства находят все большее применение в распределительных сетях.

Проведённый анализ различных методик расчёта дополнительных потерь, вызванных несинусоидальностью и несимметрией тока и напряжения, лег в основу разработки алгоритма (рисунок 1) и программы расчет потерь мощности от снижения качества электроэнергии. Программа позволяет рассчитать снижение дополнительных потерь мощности в распределительных сетях при внедрении технических средств обеспечения качества электрической энергии.

Рисунок 1 - Алгоритм определения потерь мощности в основных элементах распределительной сети от снижения качества электроэнергии

Вторая глава посвящена построению математической модели компенсирующего устройства, позволяющего устранять несимметрию и несинусоидальность токов нагрузки, а так же компенсировать реактивную мощность, улучшая качество электрической энергии в узлах нагрузок.

Первая часть главы просвещена выбору схемы силовой части компенсирующего устройства. По результатам проведенных исследований было найдено конструктивное решение (рисунок 2), дающее возможность объединить все достоинства и уменьшить основные недостатки используемых на практике схем. Предложенное схематическое решение позволяет эффективно решить проблему дисбаланса напряжения на конденсаторах компенсирующего устройства, кроме того обеспечивает уменьшение емкости конденсаторов, а так же реализацию управления каждым плечом силового моста независимо друг от друга. При этом в отличие от применяемых ранее компенсирующих устройств используется более простой и быстрый алгоритм управления. Найденное реше-

ниє основано на реализации импульсной модуляции управляющего сигнала с постоянной частотой, что дает возможность использовать пассивные фильтрующие дроссели с меньшей индуктивностью.

Рисунок 2 - Структурная схема компенсирующего устройства

Для точного математического анализа протекающих процессов в компенсирующем устройстве, необходимо использовать сложную нелинейную систему уравнений, что достаточно трудоемко и малопригодно для использования в инженерной практике. Указанные недостатки отсутствуют при использовании распространённого метода осреднения переменных состояний. Данный метод позволил не только оценить объект регулирования на предмет нахождения токов и напряжений в электрических цепях схемы, но и обеспечил достаточно точное представление протекающих в нем процессов. Составим схему замещения компенсирующего устройства для /-го плеча (рисунок 3).

«а

_плпг>_

Яг.

'И

Щ|

УТп

УТ,2

>С1

1 +

X иС1>0

ъ

Яг

С1

п(0)

X иС2<0 Яс2

Рисунок 3 - Схема замещения силового моста для /-плеча

Используя законы Кирхгофа, определены дифференциальные уравнения, описывающие электрическую схему устройства обеспечения качества для /-го плеча, представленную на рисунке 3.

где Ьп и Я, - соответственно, индуктивность и активное сопротивление фильтрующего дросселя для /-го плеча; С и Лс - соответственно, емкость и активное сопротивление накопительного конденсатора.

*

Для фазы а выходной ток компенсирующего устройства ;>„ =о„ + I д, где 8а представляет мгновенную ошибку от справочного тока. На основании (1) для интервалов переключения I (при / £[0,/^,]) и II (при Г в работе

получены следующие уравнения:

^І^ + 'гЛ ="с, сЛ Яг

¿и,

Л

т ^'и . г>

(ІІІ г

Л

= 0;

(1)

С Л11С2

Л

я.

"с| иБа ~

11С2 иБа ~ ^Г

(<!3« Ка

_а_ _|__га

Л <И

<18п Л*

а | га

Л Л

(2) (3)

Предполагая достаточно высокую частоту переключения, можно сделать допущение, что мС1, иС1, —и являются постоянными во время интервалов переключения I и П с учетом (2) и (3) уравнения тока в конденсаторах при рассмотрении всех четырех плеч силового моста имеют вид:

'г, = —

-"с

иг,

I»«

1

Е'я +

мс] -иС2 1

-Рр--

1

-Рг +-

и„ -ис 1

исI ~иС2 '""■*■<'•'' "сI _ "сг МС| ~ис1

где - мгновенная мощность, развиваемая компенсирующим устройством.

(4) . (5)

В ходе проведенного анализа уравнений (4) и (5) найдено условие 'га •=-('«, + + ) = ~1Г„, в результате выполнения которого гС1 = -'„. Благодаря последнему соотношению при фильтрации тока нулевой последовательности происходит равномерное распределение напряжения на конденсаторах фильтра. Кроме того, появляется возможность независимого управления каждым плечом силового моста.

Для определения мощности, которая генерируется в сеть компенсирующим устройством, допустим, что напряжение в точке подключения является несимметричным, и для простоты расчетов, разложим его на прямую, обратную и нулевую составляющую. Напряжение нагрузки в «-/?-0 координатах отразится выражениями:

л/3и*

"¿0 ~им " 0 " ' 0 " вт {оА + <рл')

= 0 + < + < = 7б£/01 0 +

.«V 0 0

О

ът(М + ср*х) -со 5(й>/ + £>+1)

-л/3Ь'

О

««(¿о/+

(6)

где Ц*1, и' и V1 - действующие значения напряжений прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно.

В зависимости от номера гармоники п мощность, которая должна быть получена из энергосистемы и потреблена нагрузкой, описывается уравнением:

Л* = Ê3[i/+"/+" cos(ç>+" - S+") + U-l- cos(ç>- - S-' ) + U°T cos(çT - 5°n )1. (7)

л—1

Мгновенную активную мощность, которую должен вырабатывать активный фильтр рРц, можно найти по формуле:

Ргц = PF+ Pfo = PLO + PL~PS = Риф ~ Ps, (8)

гДе Pim и Ps ~ соответственно переменные составляющие активной мощности, потребляемой нагрузкой и полученной из распределительной сети.

На основании полученных уравнений ( 1 >—(8) разработан алгоритм работы системы управления компенсирующего устройства (рисунок 4), который можно описать следующим образом:

1) производится измерение мгновенных значений напряжения uCi и иС2 в произвольный момент времени t. Полученные данные от измеряющих датчиков передаются в блок обработки данных;

2) вычисляется мгновенное напряжение на dc-шине в момент времени t;

3) определяется изменение энергии на конденсаторах;

4) рассчитывается среднее значение мгновенной активной мощности потребляемой нагрузкой в момент времени t;

5) выполняется преобразование трёхфазной системы координат abc в систему координат а, Р, 0, для напряжения нагрузки;

6) выделение постоянной составляющей напряжения нагрузки в й,/?-координатах.

7) определяются мгновенные значения справочных токов сети в а,^-координатах;

8) преобразование справочного тока сети из системы координат а, Р, О в трёхфазную систему координат abc;

9) измерение мгновенных значений тока нагрузки ¡ц,Ь с в момент времени t;

10) определяется расчетный ток компенсирующего устройства, представляющий собой разность между током нагрузки и справочным током сети;

11) измерение мгновенных значений тока устройства обеспечения качества электрической энергии iFa b c в момент времени /;

12) вычисляется разница между расчетными и фактическими значениями тока компенсирующего устройства.

13) генерация полученного сигнала в сеть с задержкой времени At, обусловленная временем, затраченным на производимые микроконтроллером вычисления тока фильтра и работу ключей. В результате сложении тока сети (в момент времени t + At) с током устройства, полученным в результате измерений в момент времени /, происходит подавление высших гармоник и симметрирование тока нелинейной нагрузки с небольшой погрешностью. Эта погреш-

ность сводится к минимуму с увеличением скоростью обработки данных (увеличение тактовой частоты микроконтроллера). В последующем система повторяет цикл заново.

Рисунок 4 - Алгоритм работы системы управления устройства

Разработанный алгоритм работы системы управления компенсирующего устройства в дальнейшем исследуется в различных режимах нагрузки распределительной сети.

В третьей главе работы предложена методика для расчета параметров силовой части компенсирующего устройства обеспечения качества электроэнергии в распределительных сетях. На рисунке 5 показана блок-схема методики, которая включает в себя девять этапов.

Расчет требуем их •шсргстическнх характеристик*

ш

Выбор напряжения на екмшшс компенсирующего устройства

X

Выбор полупроводниковых | 3 ключевых элементов

СИЛОВОЙ »ШС1 и

Выбор частоты | 5 коммутации силовых ключей (Рком)

изменение

изменение

ИШСНСНИ5

т

Выбор шиуктшшосгн фильтрующих дросселе» (£,)

Расчет температуры кристалла Силовых ключе»

и

тпмеисиие/..,. 1ПК ЛЬ»бор нет других клк>чеьих >ЛеМеМТ1»К

Определение к«г»ффн1шс*па искажения тока компенсирующего устройства (А7)

И1МГИСКИ? 1.Г

Выбор системы 0ХЛЗЖЛС1ШЯ I & силовых ключей компенсирующего устройства

X

еыбмр лру| их

Выбор конденсаторов на стороне постоянного тока компенсирующего устройства

Рисунок 5 - Блок-схема методики для расчета параметров силовой части компенсирующего устройства

Один из разделов 3-ей главы посвящен анализу результатов моделирования полученных с помощью разработанной модели трёхфазной распределительной сети с нелинейной и несимметричной нагрузкой и созданной модели

компенсирующего устройства, которые реализованы в приложении БтиКпк программного комплекса МАТЬАВ.

Основные элементы, реализующие алгоритм работы системы управления силовой частью компенсирующего устройства представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 - Модель компенсирующего устройства в среде МАТЬАВ

Для проверки эффективности работы полученной модели компенсирующего устройства и его системы управления были смоделированы различные режимы нагрузки распределительной сети, а также оценено качество компенсации высших гармоник и несимметрии тока.

Смоделирован режим с несинусоидальной изменяющейся во времени несимметричной нагрузкой - в данном режиме нагрузка изменяется во времени и на второй ступени, после изменения, является несимметричной. Устройство обеспечения качества в данном режиме не только компенсирует несинусоидальность кривой тока, но и устраняет несимметричный режим. График изменения тока нагрузки представлен на рисунке 7.

До включения компенсирующего устройства коэффициенты искажения синусоидальности кривой тока были равны К = 7,76% и К = 9,72% соответст-

венно, до изменения нагрузки и после. Коэффициент несимметрии тока по нулевой последовательности в режиме несимметричной нагрузки равен 11,46 %.

Рисунок 7 - Ток нагрузки до включения компенсирующего устройства

На рисунке 8 представлен график изменения тока нагрузки после включения компенсирующего устройства.

Рисунок 8 — Ток нагрузки после включения компенсирующего устройства

Качество компенсации высших гармоник в режиме с изменяющейся во времени несимметричной нагрузкой можно оценить по коэффициентам искажения синусоидальности кривой тока, которые после включения устройства равны Kj =0,60% и Kj =0,81% соответственно до и после изменения несимметричной нагрузки. Коэффициент несимметрии тока по нулевой последовательности в режиме несимметричной нагрузки равен 0 %.

В результате анализа работы виртуальной модели компенсирующего устройства можно сказать о корректной и эффективной работе во всех смоделированных режимах. Коэффициент искажения синусоидальности кривой тока после включения устройства снижается в среднем до уровня 1 %, а несимметрия устраняется полностью, что говорит об эффективности разработанной системы управления.

В четвёртой главе для уточнения принципов работы и экспериментальной проверки эффективности работы устройства обеспечения качества электроэнергии был создан лабораторный макет на напряжение 100 В, мощностью 500 Вт, исходя из имеющихся на момент сборки IGBT транзисторов. Макет состоит из силовой части и платы управления.

Компенсирующее устройство представляет собой преобразователь с четырьмя плечами на полностью управляемых силовых полупроводниковых ключах с частотой коммутации 20 кГц, включенный параллельно с источником напряжения питающей сети. Для управления силовыми ключами используются методы цифровой обработки сигналов, реализованные на специализированном микроконтроллере семейства Piccolo Texas Instruments. Компенсирующее устройство подключено к питающей сети через выходной фильтр (дроссель).

Внешний вид экспериментальной модели компенсирующего устройства представлены на рисунке 9.

а) б)

Рисунок 9 - Внешний вид модели компенсирующего устройства: а) система управления; б) силовая часть

При определении эффективности работы компенсирующего устройства в качестве прибора для измерения кривой тока до компенсации и после использовался цифровой осциллограф ТР82024В. Результаты представлены на рисунке 10.

Тек Л.

Тек JL *«вй МШМЩ

4t

' / ' \

чх

/

У \

а) б)

Рисунок 10 - График изменения тока нагрузки а - до включения устройства; б - после включения устройства

Результаты измерений показывают, что коэффициент искажения синусоидальности кривой тока снижается в среднем от 0,6% до уровня 1,4 %, что говорит об эффективной работе системы управления компенсирующего устройства.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Исследовались существующие способы и технические средства обеспечения качества электроэнергии в системах электроснабжения и их конструктивные схемы. Установлено, что наиболее перспективными и эффективными средствами являются многофункциональные устройства, позволяющие обеспечивать качество электрической энергии по нескольким параметрам одновременно.

2. Разработана программа для расчета и оценки дополнительных потерь в основных элементах систем электроснабжения, обусловленных снижением качества электроэнергии.

3. Создана математическая модель устройства обеспечения качества электроэнергии на основе выбранной схемы, позволяющая эффективно решить проблему дисбаланса напряжения на конденсаторах. Преимуществом данного решения является уменьшение емкости конденсаторов, и, как следствие, снижение стоимостных и массогабаритных показателей устройства. Применение разработанной математической модели в аппаратной части позволит улучшать качество электроэнергии в узлах нагрузок электроэнергетических систем одновременно по нескольким параметрам: несимметрии и несинусоидалыюсти кривых тока и напряжения.

4. На основании математической модели разработан алгоритм работы системы управления силовой частью устройства обеспечения качества электроэнергии, который может использоваться в сочетании с пассивными компенсирующими устройствами. Применение дискретной модели в системе управления позволяет отказаться от быстрого преобразования Фурье и генерировать сигнал ошибки в сеть с малой задержкой времени. Реализована импульсная модуляция управляющего сигнала с постоянной частотой, что дает возможность использовать пассивные фильтрующие дроссели с меньшей индуктивностью, тем самым делая устройства обеспечения качества электроэнергии более доступными для применения.

5. Предложена методика, основанная на итерационных методах расчета, позволяющая выбрать основные параметры силовой части средства обеспечения качества электроэнергии с учетом взаимосвязей между ними.

6. Построена виртуальная модель системы электроснабжения и компенсирующего устройства для исследования качества электрической энергии в узлах нагрузок электроэнергетических систем. Данная виртуальная модель позволяет проверить основные теоретические положения, выдвинутые при разработке системы управления, а также оценить качество электроэнергии при различных возмущающих факторах со стороны нагрузки.

7. Создан макет устройства обеспечения качества электроэнергии в узлах нагрузок, который может быть использован для исследования режимов работы других устройств, использующих активную фильтрацию, и предназначенных для устранения искажений кривой тока. Результаты измерений показывают, что в месте подключения устройства обеспечивается симметричное распределение токов по фазам, а коэффициент искажения синусоидальности кривой тока снижается в среднем от уровня 0,6 % до 1,4 %. Это говорит об эффективности работы системы управления силовой частью устройства обеспечения качества электроэнергии.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

Статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1.Долннгер, С.Ю. Оценка эффективности использования активного фильтра гармоник в системах электроснабжения для улучшения качества электроэнергии / С.Ю. Долингер, А.Г. Лютаревич // Омский научный вестник. -2010. - № 1 (87). - С. 133-136.

2. Долингер, С.Ю. Применение вейвлет-анализа для определения показателей качества электрической энергии / С.Ю. Долингер, А.Г. Лютаревич // Омский научный вестник. - 2010. — № 1 (87). - С. 136-140.

3. Долингер, С.Ю. Схематические решения активной фильтрации кривой тока в четырехпроводной трехфазной сети для обеспечения качества электрической энергии / В.Н. Горюнов, С.Ю. Долингер [и др.] // Омский научный вестник. - 2011.-№ 3 (103). - С. 214-218.

4. Долингер, С.Ю. Влияние электроприемников, искажающих синусоидальность формы кривой напряжения и тока, на значение критического напряжения при оценке устойчивости узла с асинхронной нагрузкой / С.Ю. Долингер [и др.] // Омский научный вестник. - 2011. - № 3 (103). - С. 225-229.

5. Долингер, С.Ю. Проблемы активной фильтрации кривой тока в четырехпроводной трехфазной сети / C.B. Бирюков, С.Ю. Долингер, Р.К. Романовский//Омский научный вестник. - 2012.-№ 2 (110). - С. 215-218.

Статьи в Российских и иностранных изданиях, материалы международных и региональных конференций

1. Долингер, С.Ю. Оценка дополнительных потерь мощности от высших гармоник в элементах систем электроснабжения / С.Ю. Долингер [и др.] // Омский научный вестник. - 2009. - №1 (77). - С. 109-113.

2. Долингер, С.Ю. Повышение качества электроэнергии за счет снижения несинусоидальности кривой напряжения / С.Ю. Долингер [и др.]; Омск, 2009. - 10 с. Деп. В ВИНИТИ 30.09.2009, № 606 - В2009.

3. Долингер, С.Ю. Проблемы обеспечения надежности электроснабжения и качества электроэнергии потребителей / С.Ю. Долингер, Е.В. Птицына, Д.Г. Сафонов [и др.]; Омск, 2009. - 10 с. Деп. В ВИНИТИ 30.09.2009, № 611 -В2009.

4. Долингер, С.Ю. Расчет потерь мощности от высших гармоник / А.Г. Лютаревич, С.Ю. Долингер. - М.: ФГНУ «ЦИТиСОИВ», 2009. -№ 50200900637.

5. Долингер, С.Ю. Алгоритм определения управляющего воздействия активного фильтра гармоник / А.Г. Лютаревич, С.Ю. Долингер, Д.С. Осипов. -М.: ОФЭРНиО ИИО РАО, 2009. - Св-во №14229.

6. Долингер, С.Ю. Разработка алгоритма определения управляющего воздействия активного фильтра гармоник / С.Ю. Долингер, Д.С. Осипов, А.Г. Лютаревич // Динамика систем, механизмов и машин: VII Междунар. науч.-техн. конф. - Омск, 2009. - С. 151-154.

7. Долингер, С.Ю. Многофункциональное устройство обеспечения качества электроэнергии / С.Ю. Долингер, Д.С. Осипов, А.Г. Лютаревич // Омское время - взгляд в бедующее: матер, per. молодеж. науч.-техн. конф. - Омск, 2010.-С. 101-104.

8. Долингер, С.Ю. Энергосберегающая лампа как источник снижения качества электроэнергии / С.Ю. Долингер, Д.Г. Сафонов // Энергоэффективность: матер, междунар. науч.-практ. конф. - Омск. : Изд-во ОмГТУ, 2010. -С. 113-116.

9. Долингер, С.Ю. Расчет нормативных технологических потерь электроэнергии при ее передаче в электрических сетях / С.Ю. Долингер, Д.Г. Сафонов // Энергоэффективность: матер, междунар. науч.-практ. конф. - Омск. : Изд-во ОмГТУ, 2010.-С. 161-164.

10. Долингер, С.Ю. Алгоритм определения управляющего воздействия активного фильтра гармоник / А.Г. Лютаревич, С.Ю. Долингер, Д.С. Осипов. -М.: ОФЭРНиО ИИО РАО, 2010. - Св-во №15630.

11. Долингер, С.Ю. Определение ущерба от снижения качества электроэнергии / С.Ю. Долингер, Д.Г. Сафонов // Энергетика и энергосбережение : межвуз. темат. сб. науч. тр. - Омск. : Изд-во ОмГТУ, 2011.-С. 136-141.

12. Долингер, С.Ю. Влияние высших гармонических составляющих тока и напряжения на элементы систем электроснабжения / С.Ю. Долингер // Энергетика и энергосбережение : межвуз. темат. сб. науч. тр. - Омск. : Изд-во ОмГТУ, 2011.-С. 34-43.

13. Долингер, С.Ю. Основные требования к современным средствам измерения показателей качества электроэнергии / С.Ю. Долингер [и др.] // Энергетика и энергосбережение : межвуз. темат. сб. науч. тр. - Омск. : Изд-во ОмГТУ, 2011. - С. 144-154.

14. Долингер, С.Ю. Использование нейронных сетей для прогнозирования нагрузки систем электроснабжения / С.Ю. Долингер, A.A. Лубченко, В.Н. Родин // Энергетика и энергосбережение : межвуз. темат. сб. науч. тр. - Омск. : Изд-во ОмГТУ, 2011. - С. 70-77.

15. Долингер, С.Ю. Высшие гармоники и их негативное воздействие / С.Ю. Долингер, Я.Ю. Логунова // Энергетика и энергосбережение : межвуз. темат. сб. науч. тр. - Омск. : Изд-во ОмГТУ, 2011. - С. 55-60.

16. Долингер, С.Ю. Активный фильтр в четырехпроводной трехфазной сети для обеспечения качества электрической энергии / С.Ю. Долингер,

В.В. Моляко // Современные технологии и управление в энергетике и промышленности: сб. науч. тр. - Омск.: Изд-во ОмГТУ, 2012. - С. 3-9.

17. Долингер, С.Ю. Алгоритм определения управляющего воздействия компенсирующего устройства / А.Г. Лютаревич, С.Ю. Долингер, Д.С. Осипов. -М.: ОФЭРНиО ФГНУ ИНИПИ РАО, 2012. - Св-во №18490.

Личный вклад в статьях, опубликованных в соавторстве, составляет не менее 50 %.

Печатается в авторской редакции

Компьютерная верстка О. Н. Савостеевой

Подписано в печать 05.10.12. Формат 60x84 '/|6. Бумага офсетная. Отпечатано на дупликаторе. Усл. печ. л. 1,25. Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ 564.

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр. Мира, 11; т. 23-02-12 Типография ОмГТУ

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ.

1.1 Проблема качества в системах электроснабжения.

1.2 Средства повышения качества электрической энергии.

1.3 Методы определения справочного сигнала в системах управления устройств обеспечения качества электроэнергии.

1.4 Основные методы управления силовыми ключами устройств обеспечения качества электроэнергии.

Выводы по первой главе.

2 РАЗРАБОТКА КОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

2.1 Выбор конструктивной схемы силовой части устройства обеспечения качества электрической в распределительных сетях.

2.2 Построение математической модели компенсирующего устройства.

2.3 Алгоритм определения управляющего воздействия для силовой части компенсирующего устройства.

Выводы по второй главе.

3 МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

3.1 Методика расчета силовой части устройства обеспечения качества электроэнергии.

3.2 Выбор среды моделирования компенсирующего устройства обеспечения качества электроэнергии.

3.3 Построение модели системы электроснабжения и многофункционального устройства обеспечения качества электроэнергии в среде МАТЬАВ.

3.4 Исследование качества электроэнергии в различных режимах работы модели компенсирующего устройства.

Выводы по третьей главе.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ.

4.1 Разработка и расчет основных конструктивных элементов физической модели устройства обеспечения качества электрической энергии.

4.2 Проведение испытаний компенсирующего устройства для обеспечения качества электроэнергии в различных режимах нагрузки.

4.3 Оценка полученных результатов в сравнении с современным научнотехническим уровнем.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность работы. Надежность и эффективность работы электрооборудования зависит от качества электроэнергии в распределительных сетях. В целом научно-техническая проблема качества электрической энергии достаточно обширна и включает в себя изучение источников и видов помех в электрических сетях, способы воздействия и восприимчивости различного оборудования к качеству электроэнергии, изучение способов и технических средств обеспечения качества электроэнергии, разработку нормативных документов, определяющих допустимые уровни показателей качества электроэнергии, а также разработку средств и методов измерения показателей качества электрической энергии. В данной работе рассматриваются вопросы обеспечения качества электроэнергии непосредственно в узлах нагрузок распределительных сетей. В последнее время данная проблема стала наиболее актуальной в связи с широким внедрением силовой электроники как наиболее эффективного средства обеспечения требуемых режимов работы электромеханических и технологических комплексов.

Одним из способов решения указанной проблемы является применение различных схемных решений, и, в большей степени, применение специальных технических средств. В настоящее время преимущество отдается многофункциональным устройствам, обеспечивающим качество электрической энергии одновременно по нескольким параметрам.

За последние десять лет устройства обеспечения качества электроэнергии заняли прочное положение в производственных программах ведущих зарубежных электротехнических компаний («Siemens», «ABB», «Ablerex Electronics», и др.). В большинстве каталогов готовой продукции этих компаний устройства обеспечения качества электроэнергии представлены на первом месте.

Тем не менее, жесткие условия рыночной экономики, диктующие стремление производить конкурентоспособную продукцию, обеспечивающую относительно более стабильное положение на рынке России, заставляют многие предприятия заниматься разработкой новых устройств обеспечения качества электроэнергии с использованием мирового передового опыта.

Теория, разработка и применение устройств обеспечения качества электроэнергии и компенсации реактивной мощности в последние годы получили значительное развитие в мире. Повышение технико-экономических требований к подобным устройствам, появление новых материалов, достижения теории автоматического управления, а также численных методов расчета и оптимизации, с использованием современных цифровых сигнальных процессоров приводят к новым аспектам проектирования устройств обеспечения качества электроэнергии и повышения пропускной способности систем транспортировки электрической энергии.

Вопросам улучшения качества электрической энергии посвятили свои работы Арриллага Дж., Дрехслер Р., Жежеленко И. В., Железко Ю. С., Иванова Е. В., Карташев И. И., Кузнецов В. Г., Розанов Ю. К., Сальников В. Г., Шидловский А. К. и др. Проблемы обеспечения качества электроэнергии актуальны не только в России, но и за рубежом, и регулярно обсуждаются на различных конференциях, посвященных исследованиям в области электромагнитной совместимости и качества электроэнергии: СЮЯЕ (Международная конференция по большим электрическим системам), ОШЮ (Международная конференция по системам распределения электроэнергии) и др.

Диссертационная работа подготовлена в соответствии с планом научноисследовательских работ ОмГТУ, проводимых в рамках выполнения госбюджетной НИР № 7.4794Ф «Разработка многофункционального устройства для обеспечения качества электрической энергии»,

Государственного контракта № 16.516.11.6091 от 18.07.2011 г. «Проведение 5 поисковых научно-исследовательских работ в области разработки и создания оборудования для диагностики и эксплуатации энергетического оборудования», Государственного контракта № 14.В37.21.0332 «Разработка математических моделей, алгоритмов, программных и технических средств повышения энергетической эффективности функционирования устройств и систем электроэнергетики», а также при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, в рамках программы «У.М.Н.И.К».

Таким образом, проблема повышения эффективности технических средств обеспечения качества электроэнергии в распределительных сетях актуальна и требует новых решений по разработке устройств и принципов их управления.

Целью работы является развитие и совершенствование технических средств обеспечения качества электроэнергии в распределительных сетях с целью экономичной и надежной транспортировки и снабжения потребителей электроэнергией в необходимом количестве и требуемого качества.

Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие задачи:

1. Исследование и анализ существующих способов и технических средств улучшения качества электроэнергии и их конструктивных схем.

2. Разработка программы для расчета и оценки дополнительных потерь в основных элементах систем электроснабжения, обусловленных снижением качества электроэнергии.

3. Создание математической модели компенсирующего устройства.

4. Разработка системы управления силовой частью устройства улучшения качества электроэнергии.

5. Построение виртуальной модели системы электроснабжения и компенсирующего устройства для исследования качества электрической энергии в узлах нагрузок электроэнергетических систем.

6. Создание макетного образца компенсирующего устройства с разработанной системой управления и его экспериментальное исследование.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель устройства обеспечения качества электроэнергии.

2. Система управления силовой частью компенсирующего устройства.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований качества электроэнергии в узлах нагрузок при использовании компенсирующего устройства.

Методы исследований базируются на методах теории автоматического управления, осреднения переменных состояний, вейвлет-анализа, физического моделирования, экспериментальных исследований и числительных экспериментов. При решении задач исследования работы системы управления на качество фильтрации кривой тока и компенсации реактивной мощности в узлах нагрузки использовались методы цифрового моделирования на основе пакета программ MATLAB/SimPowerSystems. Научная новизна диссертационной работы:

1 Предложена система управления силовой частью компенсирующего устройства, улучшающего качество электрической энергии в узлах нагрузок.

2 Получена математическая модель выделения сигнала ошибки, являющегося управляющим воздействием для силовой части устройств обеспечения качества электроэнергии.

3 Разработан алгоритм определения управляющего воздействия силовой части компенсирующего устройства.

4 Произведена оценка эффективности повышения качества электрической энергии по результатам численных экспериментов на разработанной модели системы управления.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработана программа для расчета потерь мощности от несимметрии и несинусоидальности кривой тока и напряжения, предназначенная как для учебного процесса, так и для оценки и планирования затрат на электроэнергию отделами главного энергетика и энергослужбами промышленных предприятий.

2. Разработана методика расчета основных параметров силовой части устройств обеспечения качества электроэнергии.

3. Предложена система управления силовой частью компенсирующего устройства для улучшения качества электроэнергии в системах электроснаб-жения.

4. Создана физическая модель системы управления, позволяющая исследовать эффективности фильтрации кривой тока для различных режимов работы нагрузки.

Реализация результатов работы. Разработанное устройство повышения качества электрической энергии внедрено в учебный процесс кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» ФГБОУ ВПО

ОмГТУ», подготовлен промышленный образец для опытноконструкторских работ.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на VII международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин», Омск, 2009; на региональной молодежной научно-технической конференции «Омское время

- взгляд в будущее», Омск, 2010; на международной научно-практической конференции «Энергоэффективность», Омск, 2010, а также молодежном научно-инновационном конкурсе «У.М.Н.И.К».

Личный вклад. Постановка научно-исследовательских задач и их решения, научные положения, выносимые на защиту, основные выводы и 8 рекомендации диссертации принадлежат автору. Личный вклад в каждой работе, опубликованной в соавторстве, показан в таблице П. 1 Приложения 1 диссертации, и в большинстве составляет не менее 50 %.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 печатных работы. Из них 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК, пять докладов в материалах международных и всероссийских конференций, а также зарегистрированы в ОФЭРНиО алгоритмы и программа для ЭВМ.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, изложенных на 121 страницах машинописного текста, списка использованных источников из 94 наименований и приложений.

Выводы по четвертой главе

1 Создан лабораторный макет компенсирующего устройства с разработанной системой управления, который может быть использован не только для исследования свойств данного устройства, но также для исследования режимов работы других устройств, использующих активную фильтрацию, и предназначенных для устранения искажений кривой тока и напряжения.

2 Результаты измерений показывают, что коэффициент искажения синусоидальности кривой тока снижается в среднем до уровня 1 %, что совпадает с результатами теоретических исследований, полученных с помощью виртуальной модели в третьей главе. Это говорит об эффективности работы системы управления силовой частью устройства обеспечения качества электроэнергии. Расхождение между результатами теоретических исследований и исследований, полученных при использовании созданного макета устройства, объясняется идеализированием некоторых элементов виртуальной модели, построенной в приложении 81тиНпк программного комплекса МАТЬАВ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы были достигнуто следующее:

1 Исследовались существующие способы и технические средства обеспечения качества электроэнергии в системах электроснабжения и их конструктивные схемы. Установлено, что наиболее перспективными и эффективными средствами являются многофункциональные устройства, позволяющие обеспечивать качество электрической энергии по нескольким параметрам одновременно.

2 Разработана программа для расчета и оценки дополнительных потерь в основных элементах систем электроснабжения, обусловленных снижением качества электроэнергии.

3 Создана математическая модель устройства обеспечения качества электроэнергии на основе выбранной схемы, позволяющая эффективно решить проблему дисбаланса напряжения на конденсаторах. Преимуществом данного решения является уменьшение емкости конденсаторов, и, как следствие, снижение стоимостных и массогабаритных показателей устройства. Применение разработанной математической модели в аппаратной части позволит улучшать качество электроэнергии в узлах нагрузок электроэнергетических систем одновременно по нескольким параметрам: несимметрии и несинусоидальности кривых тока и напряжения.

4 На основании математической модели разработан алгоритм работы системы управления силовой частью устройства обеспечения качества электроэнергии, который может использоваться в сочетании с пассивными компенсирующими устройствами. Применение дискретной модели в системе управления позволяет отказаться от быстрого преобразования Фурье и генерировать сигнал ошибки в сеть с малой задержкой времени. Реализована импульсная модуляция управляющего сигнала с постоянной частотой, что дает возможность использовать пассивные фильтрующие дроссели с меньшей индуктивностью, тем самым делая устройства обеспечения качества электроэнергии более доступными для применения.

5 Предложена методика, основанная на итерационных методах расчета, позволяющая выбрать основные параметры силовой части средства обеспечения качества электроэнергии с учетом взаимосвязей между ними.

6 Построена виртуальная модель системы электроснабжения и компенсирующего устройства для исследования качества электрической энергии в узлах нагрузок электроэнергетических систем. Данная виртуальная модель позволяет проверить основные теоретические положения, выдвинутые при разработке системы управления, а также оценить качество электроэнергии при различных возмущающих факторах со стороны нагрузки.

7 Создан макет устройства обеспечения качества электроэнергии в узлах нагрузок, который может быть использован для исследования режимов работы других устройств, использующих активную фильтрацию, и предназначенных для устранения искажений кривой тока. Результаты измерений показывают, что в месте подключения устройства обеспечивается симметричное распределение токов по фазам, а коэффициент искажения синусоидальности кривой тока снижается в среднем до уровня 0,6 % + 1,4 %. Это говорит об эффективности работы системы управления силовой частью устройства обеспечения качества электроэнергии.

1. Карташев, И.И. Качество электроэнергии в системах электроснабжения. Способы его контроля и обеспечения / Под ред. М.А. Калугиной. М.: Издательство МЭИ, 2000. - 120 с.

2. Карташев, И.И. Управление качеством электроэнергии / И.И. Карташев, В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и др.; под ред. Ю.В. Шарова. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 320 с.

3. Суднова, В.В. Качество электрической энергии / В.В. Суднова. — М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. — 80 с.

4. ГОСТ Р 50397-92. Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения / М.: Издательство стандартов, 1998 16 с.

5. Аррилага, Дж. Гармоники в электрических системах: пер. с англ. / Дж. Аррилага, Д. Брэдли, П. Боджер. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.

6. Григорьев, О. Высшие гармоники в сетях электроснабжения 0,4 кВ // Новости электротехники. 2003. - № 1. - С. 54-56.

7. Жежеленко, И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий / И.В. Жежеленко. М.: Энергоатомиздат, 2000. - 186 с.

8. Наумов, И.В. Качество электрической энергии в сельских сетях 0,38 кВ // Механиз. и электриф. с. х. 2002. - № 3. - С. 19-20.

9. Дрехслер, Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке: пер. с чешек. / Р. Дрехслер. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 112 с.

10. Гуртовцев, А. Погрешности электронных счетчиков. Исследование и оценка // Новости электротехники. 2007. - №1. - С. 68-71.

11. Гуртовцев, А. Погрешности электронных счетчиков. Исследование и оценка // Новости электротехники. 2007. - №2. - С. 156-160.

12. Лютаревич, А.Г. Применение методов контроля и анализа качества электроэнергии при исследовании систем- электроснабжения объектов министерства здравоохранения Омской области / Г.И. Бумагин, А.В Дед,

13. А.Г. Лютаревич; Омский гос. техн. ун-т- Омск, 2008. 9 с. - Деп. в ВИНИТИ 22.02.08, № 151. - В 2008.

14. Иванова, Е.В. Кондуктивные электромагнитные помехи в электроэнергетических системах / Е.В. Иванова; под ред. В.П. Горелова, H.H. Лизалека. Новосибирск: Новосиб. гос. акад. вод. трансп., 2006. - 432 с.

15. Шидловский А.К., Кузнецов В.Г. Повышение качества энергии в электрических сетях. Киев : Наук, думка, 1985. - 268 с.

16. Семичевский П.И. Методика расчета дополнительных потерь активных мощности и электроэнергии в элементах систем электроснабжения промышленных предприятий, обусловленные высшими гармониками: дис. . канд. тех. наук. M. : 1978. - 206с.

17. Данилевич Я.Б., Кашарский Э.Г. Добавочные потери в электрических машинах. М. : Госэнергоиздат, 1963. - 164 с.

18. Церазов А.Л., Якименко Н.И. Исследование влияний несимметрии и несинусоидальности напряжения на работу асинхронных двигателей. М. : Госэнергоиздат, 1963. - 120 с.

19. Васютинский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. Л. : Энергия, 1970.-432 с.

20. Манькин Э.А. Потери на вихревые токи в обмотках трансформаторов при несинусоидальном токе // Электричество. 1955. - № 12. С. 48 - 52.

21. Кучинский Г.С., Назаров Н.И., Назарова Г.Т., Переселенцев И.Ф. Силовые электрические конденсаторы. М. : Энергия, 1975. - 248 с.

22. Гидалевич Е.Д. Упрощенный расчет мощности потерь в косинусных конденсаторах при несинусоидальном напряжении // Промышленная энергетика. 1990. - № 7. - С. 24-30.

23. Дерунов В.А. Методы и устройства симметрирования напряжения в системах электроснабжения: дис. . канд. тех. наук. Саратов: 2005. -146с.

24. Розанов, Ю.К. Силовая электроника: учебник для вузов / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчинский, A.A. Кваснюк. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. - 632 с.

25. Розанов Ю.К., Лыонг Т.Ф. Компенсация реактивной и искажающей мощностей в судовых и корабельных электроэнергетических системах // Электричество. 2008. - № Ю. - С. 36^0.

26. Розанов Ю.К., Гринберг Р.П. Гибридные фильтры для снижения несинусоидальности тока и напряжения в системах электроснабжения // Электротехника. 2006. - № 10. - С. 55-60.

27. Управление потоками электроэнергии в преобразователе со сверхпроводящим индуктивным накопителем / Ю. К. Розанов и др. // Электротехника. 2008. - № 8. - С. 22-27.

28. Розанов Ю.К., Рябчинский М.В., Кваснюк A.A., Гринберг Р.П. Силовая электроника и качество электроэнергии // Электротехника. 2002. - № 2. -С. 16-23.

29. Розанов, Ю.К. Электронные устройства электромеханических систем: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Ю.К. Розанов, Е.М. Соколова. 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. -272 с.

30. Флоренцев, С.Н. Силовая электроника начала тысячелетия // Электротехника. 2003. - № 6. - С. 3-9.

31. Николаев, A.B. Разработка принципов управления статическим компенсатором (СТАТКОМ) и исследование его работы на подстанцияхпеременного и постоянного тока: Дис. канд. тех. наук. СПб.: 2005. -161 с.

32. Akagi, Н. Active harmonic filters / Proceedings of the IEEE, vol. 93, no. 12, December 2005, pp. 2128-2141.

33. Akagi, H. «New Trends Active Filters».-VI European Conference on Power Electronics and Applications, Sevilla, ESpain. vol.0, Sept/1995, p. 17-26.

34. Barrero Fermin, Martinez Salvador, Yeves Fernando, Martinez Pedro M. Active power filters for line conditioning: a critical evaluation // IEEE Trans. Power. Deliv. 2000. - № 1. - p. 319-325.

35. Bernard S., Fiorina J.N., Gros В., Trochain G. THM Filtering and the Management of Harmonic Upstream of UPS // MGE UPS Systems, MGE 0246, 2000. -17 p.

36. Bettega E., Fiorina J.N. Active harmonic conditioners and unity power factor rectifiers // Cahiers Techniques. 1999. ЕСТ 183. - 36 p. - Режим доступа: www.designers.schneiderelectric.ru/attachments/ed/ct/activehar-monicconditioners.pdf.

37. Gruzs, T.M. An Optimized Three-Phase Power Conditioner Featuring Deep Sag Protection and Harmonic Isolation // Liebert Corporation, 1996. 10 p.

38. Huang S.-J., Wu J.-C. Design and operation of cascaded active power filters for the reduction of harmonic distortions in power system // IEE Proc. Generat., Transmiss, and Distrib. 1999. - №2. - C. 193-199.

39. Jain Shailendra Kumar, Agarwal Pramod, Gupta H. O. A control algorithm for compensation of customer-generated harmonics and reactive power // IEEE Trans. Power. Deliv. 2004. -№ 1. - C. 357-366.

40. Ortuzar M., Carmi R., Dixon J., Morän L. Voltage source active power filter,based on multi-stage converter and ultracapacitor DC-link / IEEE Power106

41. Electronics Specialists Conference, 15-19 June 2008, pp. 2300-2305. Режим доступа: http://www2.ing.puc.cl/power/paperspdf/dixon/61a.pdf.

42. Parkatti P., Salo M., Tuusa I-I. Experimental results for a current source shunt active power filter with series capacitor / IEEE Power Electronics Specialists Conference, 15-19 June 2008, pp. 3814-3818.

43. Peng, F.Z. Application issues of active power filters / IEEE Industry Applications Magazine, September/October 1998, pp. 21-30.

44. Rivas D., Moran L., Espinosa J. Improving passive filter compensation performance with active techniques / IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 50, no. 1, February 2003, pp. 161-170.

45. Sine Wave THM Active Harmonics Conditioners // MGE UPS Systems, MGE 0023, 1997.-8 p.

46. Аванесов, B.M. Инвариантное управление следящим инвертором напряжения // Электротехника. 1999. - № 4. - С. 34-40.

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

48. Долингер, С.Ю. Повышение качества электроэнергии за счет снижения несинусоидальности кривой напряжения / С.Ю. Долингер и др.; Омск, 2009. 10 с. Деп. В ВИНИТИ 30.09.2009, № 606 - В2009.

49. Оценка эффективности использования активного фильтра гармоник в системах электроснабжения для улучшения качества электроэнергии / С.Ю. Долингер, А.Г. Лютаревич // Омский научный вестник. 2010. - № 1 (87).-С. 133-136.

50. Киселев, А.Н. Оптимизация численной обработки сигнала потребляемого тока при работе активного фильтра // Электротехника. 2003. - № 10. - С. 60-61.

51. Климов, В.П. Проблемы высших гармоник в современных системах электропитания / В.П. Климов, А.Д. Москалев. Режим доступа: http://www.tensy.ru/article01.html.

52. Климов, В.П. Способы подавления гармоник тока в системах электропитания / В.П. Климов, А.Д. Москалев. Режим доступа: http://www.tensy.ru/article02.html.

53. Куликов, Ю.А. Переходные процессы в электрических системах: учеб. пособие / Ю.А. Куликов. Новосибирск: НГТУ, М.: ООО «Издательство ACT», 2003.-283 с.

54. Кумаков Ю. Инверторы напряжения со ступенчатой модуляцией и активная фильтрация высших гармоник // Новости электротехники. — 2005. -№6.-С. 64-67.

55. Куро, Ж. Современные технологии повышения качества электроэнергии при ее передачи и распределении // Новости электротехники. 2005. - №1. - С. 22-26.

56. Литовкин Г.И., Орлов А.И., Третьяков А.Н. Средства улучшения качества электрической энергии на сельскохозяйственных предприятиях // Электротехника. 2005. - № 12. - С. 29-32.

57. Лозинова Н.Г., Мазуров М.И., Николаев А.В. Подавление высших гармоник в схемах передач постоянного тока с применением активных фильтров // Электрические станции. 2005. - № 12. - С. 59-63.

58. Долингер, С.Ю. Алгоритм определения управляющего воздействия активного фильтра гармоник / А.Г. Лютаревич, С.Ю. Долингер, Д.С. Осипов. М.: ОФЭРНиО ИИО РАО, 2009. - Св-во №14229.

59. Долингер, С.Ю. Разработка алгоритма определения управляющего воздействия активного фильтра гармоник / С.Ю. Долингер, Д.С. Осипов, А.Г. Лютаревич // Динамика систем, механизмов и машин: VII Междунар. науч.-техн. конф. Омск, 2009. - С. 151-154.

60. Долингер, С.Ю. Многофункциональное устройство обеспечения качества электроэнергии / С.Ю. Долингер, Д.С. Осипов, А.Г. Лютаревич // Омское время взгляд в бедующее: матер, per. молодеж. науч.-техн. конф. - Омск, 2010.-С. 101-104.

61. Остриров В.Н., Мосин Р.В. Экспериментальные исследования трехфазного активного фильтра для применения в современных электронных преобразователях // Электричество. 2003. - № 7. - С. 63-66.

62. Рябчинский, М.В. Регулятор качества электроэнергии на базе активного фильтра // Электротехника. 2000. - № 7. - С. 37-41.

63. Сычев, Ю.А. Системы коррекции кривых тока и напряжения / Ю.А. Сычев.- Режим доступа: http://www.msuie.ru/unesco.forum/dokl/39.doc.

64. Чаплыгин Е.Е., Калугин Н.Г. Коррекция динамических процессов в выходных фильтрах инверторов напряжения // Электричество. 2004. - № 11.-С. 25-32.

65. Шрейнер Р.Т., Ефимов А.А. Активный фильтр как новый элемент энергосберегающих систем электропривода // Электричество. 2000. - № З.-С. 46-54.

66. Пронин, М. Активные фильтры высших гармоник. Направления развития // Новости электротехники. 2006. - №2. - С. 102-104.

67. Кучинский, Г.С. Силовые электрические конденсаторы / Г.С. Кучинский, Н.И. Назаров, Г.Т. Назарова, И.Ф. Переселенцев. М.: Энергия, 1975. -248 с.

68. Лайнос, Р. Цифровая обработка сигналов: пер. с англ. 2-е изд. / Р. Лайнос.- М.: ООО «Бином-Пресс», 2006. 656 с.

69. Zainal S., Tan Р.С., Awang J., «Harmonics Mitigation Using Active Power: A Technological Review», Elektrica, no. 8(2), pp. 17-26, 2006.

70. Mauricio Aredes, Luis F.C. Monteiro, Jaime M. Miguel Control Strategies for Series and Shunt Active Filters / IEEE Bologna Power Tech Conference, 23-26 June 2003, pp. 204-209.

71. H. Akagi, Y. Kanazawa, A. Nabae, "Generalized Theory of the Instantaneous Reactive Power in Three-Phase Circuits", IPEC'83 Int. Power Electronics Conf., Tokyo, Japan, 1983, pp. 1375-1386.

72. H. Akagi Y. Kanazawa, A. Nabae, "Instantaneous Reactive Power Compensator Comprising Switching Devices without Energy Storage Components", IEEE Trans. Industry Applic., vol. 20, May/June 1984.

73. Akagi, FI.; Ogasawara, S.; Kim, II. "The Theory of Instantaneous Power in Three-Phase Four-wire systems: A comprehensive approach", Conf. Rec. IEEE-IAS Annual Meeting, pp. 431 -439, 1999.

74. Soares, V.; Verdelho, P.; Marques, G. D. "An Instantaneous Active and Reactive Current Component Method for Active Filters", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 15, № 4, pp. 660-669. July 2000.

75. Cavallani, A.; Montarani, G.C. "Compensation Strategies for Shunt Active-filter Control", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 9, No 6, November 1984.

76. Parkatti P., Salo M., Tuusa H. Experimental results for a current source shunt active power filter with series capacitor / IEEE Power Electronics Specialists Conference, 15-19 June 2008, pp. 3814-3818.

77. Уткин В.И. Скользящие режимы управления и их применение в системах с переменной структурой. М.: Мир, 1978.

78. Spiazzi G., Mattavelli P. Sliding mode control of switched-mode power supplies / Power electronics handbook // Ed. Timothy L. Scvarenina. USA: CRC Press, 2002.

79. Nayeripour N. Niknam T. Design of a three phase active power filter with sliding mode control and energy feedback / World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol. 39, 2008, pp. 330-336.

80. Прикладные нечеткие системы: пер. с яп. / под ред. Т. Тэрано, К. Асаи, М. Сугэно. М. : Мир, 1993.

81. Хайкин С. Нейронные сети. Полный курс: с англ. 2-е изд. / С. Хайкин. М. Издательский дом «Вильямас», 200. - 1104 с.

82. Bose Bimal К. Expert system, fuzzy logic, neural network application in power electronics and motion control // IEEE. 1994. Vol. 82. N 8.

83. C.A. Quinn and N. Mohan, "Active Filtering Currents in Three-Phase, Four-Wire Systems with Three-Phase and Single-Phase Non-Linear Loads," in Proc. IEEE- APEC, Feb. 1992, Boston, USA, pp. 829-836.

84. Abellan A., Benavent J.M., Garcera G., Cerver D. Fixed frequency current controller applied to shunt active filter with UPF control in four-wire power systems // IEEE. 2002.

85. Abellan A., Benavent J.M., Garcera G., Cerver D. Fixed frequency current controller applied to shunt active filter with UPF control in four-wire power systems // IEEE. 2002.

86. Долингер, С.Ю. Проблемы активной фильтрации кривой тока в четырехпроводной трехфазной сети / С.В. Бирюков, С.Ю. Долингер, Р.К. Романовский // Омский научный вестник. 2012. - №2 (110). - С. 215218.

87. Pinto, J.G., Neves, P., Goncalves, D., Afonso, J.L., «Field results on developed three-phase four-wire Shunt Active Power Filters», Industrial Electronics, 2009. IECON '09. 35th Annual Conference of IEEE, pp. 480^85, 2009.

88. Дьяконов В. П. MATLAB 7.*/R2006/R2007: Самоучитель. M.: ДМК Пресс, 2008. - 768 с.

89. Кетков Ю.Л., Кетков А.Ю., Шульц М.М. MATLAB 7: программирование, численные методы. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 752 с.

90. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. - 288 с.