Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2024
Идентификатор DOI: 10.30724/1998-9903-2024-26-1-77-92
Ключевые слова: harmonics, resonance damping, broadband passive filter, гармоники, демпфирование резонансных режимов, широкополосные демпфирующие фильтры
Аннотация: АКТУАЛЬНОСТЬ. Рост числа потребителей с нелинейными вольтамперными характеристиками является одной из причин ухудшения качества электрической энергии в сетях промышленных и муниципальных потребителей. Низкое качество электроэнергии приводит к отрицательно последствиям, связанным с сокращением срока службы электрооборудования, увелиПоказать полностьючением электротехнического и технологического ущерба у потребителей. ЦЕЛЬ. Развитие общего метода проектирования и сравнительный анализ характеристик широкополосных пассивных фильтров (ШПФ), обеспечивающих снижение негативного влияния мощных нелинейных нагрузок на режимы электрических сетей. МЕТОДЫ. Процедура проектирования ШПФ основана на использовании методов оптимального синтеза линейных цепей. Рассмотрена базовая структура ШПФ в форме реактивного четырехполюсника с резистивной нагрузкой. Определены требования к структуре реактивного четырехполюсника, при выполнении которых обеспечиваются требуемые компенсационные характеристики. РЕЗУЛЬТАТЫ. Показано, что ШПФ 2-3 порядка, используемые в промышленных СЭС, являются простейшими вариантами предложенной базовой структуры. С помощью рассмотренного метода синтезированы новые варианты фильтров, реализующих требуемую частотную характеристику в полосе ослабления. Сравнение характеристик фильтров показало, что предлагаемые варианты ШПФ обладают значительными преимуществами по сравнению с традиционными фильтрами 2 порядка. На основе проведенного анализа сформулированы рекомендации по выбору структуры фильтров, используемых для ослабления характеристических и нехарактеристических гармоник. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование предлагаемых конфигураций ШПФ позволит снизить негативное влияние мощных нелинейных потребителей на качество электроэнергии в промышленных системах электроснабжения. RELEVANCE. The large proliferation of various nonlinear loads has led to serious power-quality related problems in power systems. THE PURPOSE. In this paper, we consider design procedure of broadband passive filters with flat frequency characteristics. METHODS. A general method for optimally design the arbitrary order broadband passive filters (BBF) is considered. The base structure of BBF has the form of resistively loaded reactive two-port. Conditions of low fundamental frequency loss and required filer selectivity have been determined. The BBF design procedure minimizes the grid total current distortion and takes into account the power system performance. RESULTS. New broadband passive filter scheme are proposed. Compensating performances of different BBF configurations are discussed. Case studies demonstrated that proposed scheme can filter characteristic and damp non-characteristic harmonic simultaneously. CONCLUSION. The results show that proposed broadband damping filters are the effective instrument for the power quality normalization in industrial power systems.
Журнал: Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики
Выпуск журнала: Т.26, №1
Номера страниц: 77-92
ISSN журнала: 19989903
Место издания: Казань
Издатель: Казанский государственный энергетический университет