Розробка схемних рішень у розподільчих мережах для підвищення якості електричної енергії

Abstract

Однією з основних причин погіршення якості електроенергії є швидкий розвиток відновлюваної енергетики – сонячних і вітрових електростанцій, які інтегруються в мережі середньої напруги. У південних областях України, зокрема в Одеській, Миколаївській та Запорізькій, потужність сонячних електростанцій часто перевищує обсяг місцевого споживання. Це призводить до виникнення перенапруги, коливань частоти та небажаних перетоків електроенергії, що негативно впливає на роботу трансформаторних підстанцій і промислового обладнання. Водночас поява нових типів споживачів – зарядних станцій для електромобілів, систем з електронними перетворювачами частоти, потужних серверних центрів і побутових пристроїв із імпульсними блоками живлення – сприяє зростанню гармонічних складових у мережі та створенню додаткового навантаження на енергосистему. Таким чином, актуальність теми роботи визначається необхідністю адаптації української енергосистеми до сучасних викликів – зростання частки відновлюваних джерел, підвищення енергоефективності, інтеграції у європейську енергомережу ENTSO-E та розвитку розумних мереж (Smart Grids).

One of the main reasons for the deterioration of electricity quality is the rapid development of renewable energy - solar and wind power plants, which are integrated into medium-voltage networks. In the southern regions of Ukraine, in particular in Odessa, Mykolaiv and Zaporizhia, the capacity of solar power plants often exceeds local consumption. This leads to overvoltage, frequency fluctuations and unwanted power flows, which negatively affects the operation of transformer substations and industrial equipment. At the same time, the emergence of new types of consumers - charging stations for electric vehicles, systems with electronic frequency converters, powerful server centers and household devices with switching power supplies - contributes to the growth of harmonic components in the network and the creation of additional load on the power system. Thus, the relevance of the topic of the work is determined by the need to adapt the Ukrainian energy system to modern challenges - increasing the share of renewable sources, increasing energy efficiency, integration into the European energy network ENTSO-E, and the development of Smart Grids.