Ключевые слова
Как цитировать
Аннотация
Аннотация. В последнее десятилетие в результате снижения стоимости солнечных фотоэлектрических станций (ФЭС) и усиления государственной поддержки наблюдается стремительный рост их внедрения в электрические распределительные сети. В статье рассматривается разработка устройства автоматического перераспределения мощности, направленного на снижение несимметрии напряжения, возникающей при интеграции электроэнергии, вырабатываемой солнечными фотоэлектрическими станциями, в трехфазные электрические сети.
Материалы и методы. В качестве технических средств регулирования несимметрии были проанализированы системы балансировки трехфазных электрических сетей, устройства переключения и выбора фаз, а также трехфазные и однофазные устройства автоматического переключения, обеспечивающие контроль и переключение между двумя источниками электроснабжения при наличии двух- или трехфазного источника энергии. Кроме того, были исследованы режимы работы и функциональные схемы интеллектуальных счетчиков электроэнергии с устройствами выбора фаз, предназначенных для контроля показателей несимметрии напряжения.
Результаты. Разработаны функциональная схема и алгоритм управления устройством регулирования несимметрии в электрических сетях посредством автоматического перераспределения энергии однофазной фотоэлектрической станции между фазами в условиях возникновения несимметрии напряжения.
Заключение. Разработано устройство, позволяющее регулировать возникающую в электрических сетях несимметрию и показатели несимметрии, а также снижать увеличение несимметрии, обусловленное энергией, вырабатываемой однофазной фотоэлектрической станцией, и уменьшать потери мощности в электрических сетях. В результате снижаются межфазный дисбаланс, потери мощности и тепловые потери, повышаются устойчивость электрической сети и качество электроэнергии. Разработанное устройство может применяться в распределительных сетях с широким внедрением маломощных фотоэлектрических станций.
Библиографические ссылки
[1]. Alabri W., Jayaweera D. Voltage regulation in unbalanced power distribution systems with residential PV systems // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. -2021. - Vol. 131. - Art. 107036.
[2]. Almazroui A., Mohagheghi S. Coordinated control of electric vehicles and PV resources in an unbalanced power distribution system // Energies. - 2022. - Vol. 15, No. 24. - Art. 9324.
[3]. Antić T., Capuder T., Bolfek M. A comprehensive analysis of the voltage unbalance factor in PV and EV rich non-synthetic low voltage distribution networks // Energies. - 2021. - Vol. 14, No. 1. - Art. 117.
[4]. Lee C.-Y. Effects of unbalanced voltage on the operation performance of a three-phase induction motor // IEEE Transactions on Energy Conversion. - 1999. - Vol. 14, No. 2. - P. 202-208.
[5]. Li Y., Crossley P. A. Voltage balancing in low-voltage radial feeders using Scott transformers // IET Generation, Transmission & Distribution. - 2014. - Vol. 8, No. 8. - P. 1489-1498.
[6]. Liu X., Aichhorn A., Liu L., Li H. Coordinated control of distributed energy storage system with tap changer transformers for voltage rise mitigation under high photovoltaic penetration // IEEE Transactions on Smart Grid. - 2012. - Vol. 3, No. 2. - P. 897-906.
[7]. Shahnia F., Wolfs P. J., Ghosh A. Voltage unbalance reduction in low voltage feeders by dynamic switching of residential customers among three phases // IEEE Transactions on Smart Grid. - 2014. - Vol. 5, No. 3. - P. 1318-1327.
[8]. Taghipour Boroujeni S., Mardaneh M., Hashemi Z. A dynamic and heuristic phase balancing method for LV feeders // Applied Computational Intelligence and Soft Computing. - 2016. - Vol. 2016.
[9]. Weckx S., Driesen J. Load balancing with EV chargers and PV inverters in unbalanced distribution grids // IEEE Transactions on Sustainable Energy. - 2015. - Vol. 6, No. 2.
[10]. Yan S., Tan S. C., Lee C. K., Chaudhuri B., Hui S. Y. R. Electric springs for reducing power imbalance in three-phase power systems // IEEE Transactions on Power Electronics. - 2015. - Vol. 30, No. 7. - P. 3601-3609.
[11]. Phase balancing in three-phase system: patent EP 3065249 A1 [Electronic resource]. – Available at: https://patents.google.com/patent/EP3065249A1/en.
[12]. Phase change type 3-phase current imbalance automatic control device: patent KR 10-2484100 B1 [Electronic resource]. – Available at: https://patents.google.com/patent/KR102484100B1/en.
[13]. Multiphase-to-single-phase automatic transfer switch: patent EP 4576474 A1 [Electronic resource].
[14]. Smart metering device with phase selector: patent US 20120078428 A1 [Electronic resource]. – Available at: https://patents.google.com/patent/US20120078428A1/en.
[15]. OPEN ACCESS. Submitted 13 June 2025; accepted 09 July 2025; published 11 August 2025.
[16]. Ugli R. M. F., Ugli Q. A. A., Ugli A. A. V., Qizi K. M. M. Impact of voltage unbalance on distribution transformer efficiency under asymmetric and PV-integrated loads // 2025 14th International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA). - IEEE, 2025. - P. 810-815.
[17]. Carpinelli G., Mottola F., Proto D., Varilone P. Minimizing unbalances in low-voltage microgrids: Optimal scheduling of distributed resources // Applied Energy. - 2017. -Vol. 191. - P. 170-182.
[18]. Islam M. R., Lu H., Hossain J., Islam M. R., Li L. Multiobjective optimization technique for mitigating unbalance and improving voltage considering higher penetration of electric vehicles and distributed generation // IEEE Systems Journal. - 2020. - Vol. 14. - P. 3676-3686.
[19]. Pijarski P., Kacejko P., Wancerz M. Voltage control in MV network with distributed generation - possibilities of real quality enhancement // Energies. - 2022. - Vol. 15. - Art. 2081.
[20]. Szultka A., Szultka S., Czapp S., Zajczyk R. Voltage variations and their reduction in a rural low-voltage network with PV sources of energy // Electronics. - 2021. - Vol. 10. - Art. 1620.
[21]. Then J., Agalgaonkar A. P., Muttaqi K. M. Coordination of spatially distributed electric vehicle charging for voltage rise and voltage unbalance mitigation in networks with solar penetration // 2021 IEEE Texas Power and Energy Conference (TPEC). - IEEE, 2021. - P. 1-6.
[22]. Vijayan V., Mohapatra A., Singh S. N. Demand response with volt/var optimization for unbalanced active distribution systems // Applied Energy. - 2021.- Vol. 300. - Art. 117361.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2026 Shavazov, A. A., Raximov, M.F. (Muallif)