Proposal for managing electric energy quality in the LV grid using on-load tap changer with a static synchronous compensator

• Autorzy: Mroczek B. , Fatyga K.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.0716

Warianty tytułu

PL

Propozycja zarządzania jakością napięcia z wykorzystaniem podobciążeniowego przełącznika zaczepów transformatora i kompensatora STATCOM

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper proposes the use of auxiliary equipment in the low voltage network: an on-load tap changer and a static synchronous compensator (STATCOM) to improve the quality of energy supply to end users. As part of the research, a section of medium and low voltage power grid was modelled using Matlab & Simulink software, which was tested in three scenarios. The first scenario presents the operation of the power grid with the on-load tap changer installed in the transformer block. The second scenario uses the STATCOM for local reactive power compensation. Additionally, the third scenario is the combined work of the on-load tap-changer along with the STATCOM. According to the authors, the method discussed does not bring the expected results in the area of voltage quality improvement, indicating that further research is required, including tests with energy storage.

PL

W artykule zaproponowano zastosowanie pomocniczych urządzeń w sieci niskiego napięcia: podobciążeniowego przełącznika zaczepów oraz kompensatora mocy biernej (STATCOM) w celu poprawy jakości energii dla odbiorców końcowych. Zamodelowano fragment sieci elektroenergetycznej średniego i niskiego napięcia za pomocą oprogramowania Matlab & Simulink, który został poddany badaniu w ramach trzech scenariuszy. Pierwszy scenariusz prezentuje pracę sieci elektroenergetycznej z podobciążeniowym przełącznikiem zaczepów zainstalowanym w kadzi transformatora. Drugi scenariusz wykorzystuje STATCOM do lokalnej kompensacji mocy biernej. Natomiast trzeci scenariusz jest to jednoczesna praca podobciążeniowego przełącznika zaczepów wraz ze STATCOM. Zaprezentowany sposób według autorów nie przyniósł oczekiwanych rezultatów w zakresie poprawy jakości napięcia i wskazuje na dalszą potrzebę badawczą z wykorzystaniem magazynów energii.

Słowa kluczowe

EN

On-Load Tap Changer (OLTC); Static Synchronous Compensator (STATCOM); energy quality

PL

podobciążeniowy przełącznik zaczepów transformatora; STATCOM; jakość energii

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 8, nr 2
• Strony: 72--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mroczek B.

• Lublin University of Technology, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Department of Electrical Drives and Machines

autor

Fatyga K.

• Lublin University of Technology, Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Department of Electrical Drives and Machines

Bibliografia

• [1] Arif M.A., Ndoye M., Murphy G.V., Kennedy A.: A cooperative game theory algorithm for distributed reactive power reserve optimization and voltage profile improvement. 2017 North American Power Symposium (NAPS), Morgantown 2017, 1-6 [DOI: 10.1109/NAPS.2017.8107250].
• [2] Benysek G., Kaźmierkowski M., Popczyk J.: Power electronic systems as a crucial part of Smart Grid infrastructure – a survey. Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences 4/2011, 455–473 [DOI:10.2478/v10175-011-0058-2].
• [3] Bettanin A., Coppo M., Savio A., Turri R.: Voltage management strategies for low voltage networks supplied through phase-decoupled on-load-tap-changer transformers. 2017 AEIT International Annual Conference, Cagliari, 2017, 1–6 [DOI: 10.23919/AEIT.2017.8240492].
• [4] Bobrowska-Rafał M., Krzysztof R., Kaźmierkowski M.: Zapady napięcia – kompensacja przy zastosowaniu urządzeń energoelektronicznych typu FACTS. Elektroenergetyka: Współczesność i Rozwój 7/2012, 49–65.
• [5] Borase P.B., Akolkar S.M.: Energy management system for microgrid with power quality improvement. 2017 International conference on Microelectronic Devices, Circuits and Systems (ICMDCS), Vellore, 2017, 1–6 [DOI: 10.1109/ICMDCS.2017.8211710].
• [6] Cieślik S.: Analiza symulacyjna strat mocy czynnej w elektroenergetycznej sieci niskiego napięcia z mikroinstalacjami z podobciążeniową regulacją napięcia. Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering 82/2015, 101–111.
• [7] Deng J., Zhang G., Geng Y., Wang J.: Design of intelligent on-load tap changer controlled by permanent magnetic actuator. 2017 1st International Conference on Electrical Materials and Power Equipment (ICEMPE), Xi'an, 2017, 270–274 [DOI: 10.1109/ICEMPE.2017.7982082].
• [8] Gao C., Redfern M.A.: A review of voltage control techniques of networks with distributed generations using On-Load Tap Changer transformers 45th International Universities Power Engineering Conference UPEC2010, Cardiff, Wales, 2010, 1–6.
• [9] Hanzelka Z.: Zapady napięcia i krótkie przerwy w zasilaniu. Automatyka – Elektryka – Zakłócenia 2/2010, 55–70.
• [10] Jarzyna W., Zieliński D.: The impact of converter's synchronization during FRT voltage recovery in two-phase short circuits. 2015 Selected Problems of Electrical Engineering and Electronics (WZEE), Kielce, 2015, 1–6.
• [11] Kaplon A., Rolek J., Tunia H.: The method for reducing harmonics in input currents of rectifier using a modulation in interphase transformer. 5th IEEE Annual International Energy Conversion Congress and Exhibition (ECCE), Melbourne 2013, 117–121.
• [12] Khan I., Verma K.S., Balgopal Faheemullah, Rafi M.: STATic synchronous COMpensator(STATCOM) using FCMLI - A devices for power system security and efficiency Enhancement. 2011 International Conference on Computer, Communication and Electrical Technology (ICCCET), Tamilnadu, 2011, pp. 444–449, [DOI: 10.1109/ICCCET.2011.5762516].
• [13] Murali M., Gokhale A., Pandey A.V.; Sharma E.: Modelling, design and comparison of PI and PID controllers for Static Synchronous Compensator (STATCOM). 2016 IEEE 1st International Conference on Power Electronics, Intelligent Control and Energy Systems (ICPEICES), Delhi, 2016, 1–6 [DOI: 10.1109/ICPEICES.2016.7853563].
• [14] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Dz.U. Nr 93, poz. 623 z póź. zm.
• [15] Zieliński D.: Dynamiczna regulacja mocą przekształtników sieciowych, Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska – IAPGOŚ 1/2016, 59–62.
• [16] Zieliński D., Zielińska K.: The impact of a power electronics converter in phase failure work on the power system network. Acta Energetica 3/2016, 155–161.