Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.313

Use of active filters and static compensators to reduce energy costs

Saushev A. V. Doctor of Technical Sciences, Professor of the State University of Maritime and Maritime Sciences. S. O. Makarova, St. Petersburg
Kryukov O. V. Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Engineering Center, TSN-Electro LLC, Nizhny Novgorod
Podshivalov E. S. postgraduate student, Head of the Engineering Center, TSN-Electro LLC, Nizhny Novgorod
Ippolitov V. A. Head of the Engineering Center, TSN-Electro LLC, Nizhny Novgorod

A method for determining the spectrum of higher harmonics at the interval of the period of the fundamental frequency based on the fast Fourier transform is considered. A new algorithm for metering electricity in a network containing higher harmonics has been developed, the basis of which is the use of a newly introduced integral indicator of current, by which reactive power is estimated. On the basis of this software package, it is possible to analyze the spectral composition of the network, which makes it possible to increase the speed of the filter-compensating device, which affects the quality of electricity and its consumption.

Перспективы снижения затрат на электроэнергию у потребителя могут быть решены только благодаря одновременным превентивным мерам с двух сторон. С одной стороны, предлагаются новые решения по совершенствованию учета потребления электроэнергии при имеющемся спектральном составе напряжений и токов [1–4]. С другой стороны, применение устройств, подавляющих высшие гармоники и компенсирующие реактивную мощность с использованием распределительных устройств (РУ) в трансформаторных подстанциях (КТП) (рис. 1), что интегрально приводит к уменьшению энергопотребления [5–8].

К устройствам, предназначенным к снижению уровня несинусоидальности, традиционно относят пассивные и активные фильтрокомпенсирующие устройства (ФКУ) [9–12], рассчитанные на различные уровни напряжения. В сетях среднего напряжения широкое распространение получили устройства СТАТКОМ (статические компенсаторы), которые могут выполнять несколько функций одновременно:

• снижать уровень искажений;

• регулировать уровень реактивной мощности;

• поддерживать заданный уровень напряжения, компенсируя его провалы.

Независимо от выбранного предприятием типа ФКУ (СТАТКОМ или силовой активный фильтр), для его работы необходимо определить:

• спектральный состав искаженного напряжения/тока для выявления гармоник, подлежащих подавлению;

• требуемую реактивную мощность, необходимую для компенсации реактивной мощности.

Для корректной работы силовых ФКУ на предприятиях среднего уровня напряжения (6–10 кВ) необходимо не только определить спектральный состав напряжения, но и обеспечить минимальную инерционность в системе управления фильтром. Это может быть достигнуто с помощью модификаций метода преобразования Фурье, которые позволяют быстрее определить гармонический состав напряжения/тока системы. При определении суммарного коэффициента искажения по напряжению необходимо учитывать модуль полного сопротивления системы, соотношение его составляющих (активной и реактивной) и закладывать математический аппарат расчета мощности под соответствующие характеристики сети [13–16].

For citation:
Saushev A. V., Kryukov O. V., Podshivalov E. S., Ippolitov V. A., Use of active filters and static compensators to reduce energy costs. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт №11 2025. 2025;11.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: