Improvement of voltage stability in the HV distribution line using an Active Power Filter

• Autorzy: Wosik Julian , Habrych Marcin , Miedziński Bogdan , Debita Grzegorz , Firlit Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.01.29

Warianty tytułu

PL

Poprawa stabilności napięciowej w rozdzielczej linii WN przy wykorzystaniu aktywnego filtra mocy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article explains the reason of a voltage instability in distribution networks basing on a long 110 kV unilaterally powered line as an example. Using appropriate equivalent models, the voltage variation at the end of the line was analyzed for both no-load and under various type of loading. To stabilize the voltage the authors considered the use of an active power filter (APF) that allows both compensation of passive current components as well as suppression of its higher harmonics contents. The conclusions have been formulated basing on measurements of appropriate tests carried out on the physical model of the long line when supply non-linear loads.

PL

Artykuł omawia przyczynę niestabilności napięcia, istotną w sieciach rozdzielczych, zasilanych jednostronnie, na przykładzie parametrów długiej linii 110 kV. Korzystając z prostych równoważnych modeli linii zarówno bez obciążenia, jak i dla różnego rodzaju obciążenia pokazano zmienność napięcia na końcu linii, korzystając z wykresów wektorowych. Aby zapewnić stabilizację tego napięcie, autorzy rozważali i zbadali celowość zastosowania aktywnego filtra mocy (APF) w miejsce dotychczas stosowanych środków technicznych. Umożliwia to on-line nie tylko kompensację składowych biernych prądu linii, ale zapewnia również tłumienie wyższych harmonicznych tego prądu. Wnioski sformułowano na podstawie wyników rozważań teoretycznych, potwierdzonych wynikami odpowiednich pomiarów, wykonanych na fizycznym modelu długiej linii, przy zasilaniu odbiorów nieliniowych.

Słowa kluczowe

EN

active power filter; electric energy quality; unilaterally powered HV distribution line; voltage stabilization

PL

aktywny filtr mocy; jakość energii elektrycznej; linia dystrybucyjna wysokiego napięcia zasilana jednostronnie; stabilizacja napięcia

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 1
• Strony: 134--137
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Wosik Julian

• Instytut Technik Innowacyjnych EMAG, ul. Leopolda 31, 40-189 Katowice

autor

Habrych Marcin

• Politechnika Wrocławska, Katedra Energoelektryki, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Miedziński Bogdan

• Politechnika Wrocławska, Katedra Energoelektryki, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Debita Grzegorz

• Akademia Wojsk Lądowych imienia generała Tadeusza Kościuszki, ul. Czajkowskiego 109, 51-147 Wrocław

autor

Firlit Andrzej

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Power conductors for overhead lines of 110kV. Technical specification of Energa-Operator, 2013.
• [2] Miller P., Wancerz M., Wpływ sposobu wyznaczania parametrów linii 110 kV na dokładność obliczeń sieciowych. Przeglad Elektrotechniczny, no 4 (2014), 189-192.
• [3] National Electric Power System. PSE-SF.KSEI/2005 v1. www.pse.pl/uplouds
• [4] Wosik J., Kalus M., Kozlowski A., Miedzinski B., Habrych M., The efficiency of reactive power compensation of high power nonlinear loads, Elektronika ir Elektrotechnika, vol. 19, no. 7, (2013), 29-32.
• [5] Hou R., Liu J. W. Y., Xu D., Generalized design of shunt active power filter with output LCL filter, Elektronika ir Elektrotechnika, vol. 20, no. 5 (2014), 65-71.
• [6] Woodley, N. H., Morgan, L., Sundaram, A. Experience with an inverter-based dynamic voltage restorer. IEEE Transactions on Power Delivery, 14(3) (1999), 1181-1186.
• [7] Nielsen, J. G., Newman, M., Nielsen, H., Blaabjerg, F. Control and testing of a dynamic voltage restorer (DVR) at medium voltage level. IEEE Transactions on power electronics, 19(3) (2004). 806-813.
• [8] Konczykowski S., Electrical Power Networks. WNT, Warszawa, 1971 (in polish).
• [9] Habrych M., Wisniewski G., Miedzinski B., Wosik J., Kozlowski A., Possibility of load balancing in Middle Voltage network with the use of Active Power Filter, Elektronika ir Elektrotechnika, no.5 (2015), 19-23.
• [10] Czarnecki, L. S. Orthogonal decomposition of the currents in a 3-phase nonlinear asymmetrical circuit with a nonsinusoidal voltage source. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 37(1), (1988), 30-34..
• [11] Czarnecki L. S., Powers of asymetrical loads in therms of the CPC theory, Electrical Power Quality and Utilisation Journal, vol. 13, no 1 (2007), 97-103.
• [12] Kamal R., Sharma K., Voltage regulation using FACTS devices. International Journal of Pure and Applied Mathematics, Vol. 119, no 16 (2018) 2207-2214.
• [13] Pais M., Almedia M.E., Castro R., Voltage regulation in low voltage distribution networks with embedded photovoltaic microgeneration. International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ12), Santiago de Compostela, (2012).
• [14] Zou Z. X., Zhou K., Wang Z., et al., Frequency-adaptive fractional order repetitive control of shunt active power filters, IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 62, no. 3 (2015), 1659-1668.
• [15] Kotsalos K., Decentralized voltage regulation in radial medium voltage networks with high presence of distributed generation, Journal of Engineering, 3, (2017), 26-38.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).