Адрес для переписки: Бялобржеский Алексей Владимирович – Кременчугский национальный университет имени Михаила Остроградского, ул. Первомайская, 20, 39600, г. Кременчуг, Украина. Тел. +380 5366 3-00-50 seemal@kdu.edu.ua
Развитие электроэнергетики сопровождается увеличением количества потребителей, имеющих в своем составе нагрузки с нелинейными характеристиками. Возникающая проблема искажения электрической энергии при работе указанных потребителей частично решается применением средств повышения качества электрической энергии. Увеличение доли малых генерирующих установок, размещаемых в узлах потребителей, усугубляет взаимодействие нелинейных нагрузок, образуя дополнительные параллельные потоки электрической энергии. Искаженная электрическая энергия не является учетным показателем. Существующие взгляды на искажающую мощность поддаются критике. В известных работах обоснованы предложения по оценке мощности с использованием ее квадратичной нормы и квадратичных норм ее компонент. Для анализа процессов формирования компонент электрической мощности рассмотрена схема простейшей цепи, содержащая последовательно соединенные источник электродвижущей силы, резисторы и диод, с условным разделением схемы на источник и потребитель. Используя выражения тока и напряжения как периодических функций, представленных посредством тригонометрической формы рядов Фурье, выполнен анализ формирования мощности каждого элемента схемы. Разделены компоненты мощности с использованием известного взаимодействия гармонических составляющих тока и напряжения различного порядка. Для элементов схемы выделены компоненты мощности, образованные гармониками тока и напряжения одного порядка, компоненты мощности, образованные гармониками тока и напряжения разного порядка, в которых, в свою очередь, выделены компоненты мощности, имеющие такой же порядок, как и первые. Предложено мощность, образованную действием последней группы, отнести к искажающей мощности, а ее действие учитывать соответствующей квадратичной нормой. С использованием указанного распределения компонент мощности выполнен численный расчет. Временными диаграммами проиллюстрирован процесс взаимодействия компонент мощности, что в случае диода приводит к отсутствию изменений мощности во времени.
The development of electric power industry is accompanied by an increase in the number of consumers subjected to loads with nonlinear characteristics. The arising problem of the distortion of electrical energy that takes place when the mentioned consumers are in operation is partially solved by using means of improving the quality of electrical energy. The increase in the share of small generating plants that are placed in the nodes of consumers exacerbates the interaction of non-linear loads, forming additional parallel streams of electrical energy. Distorted electrical power is not an indication to account. Existing views on distorting power are amenable to criticism. In the well-known works, the proposals for the assessment of power using the quadratic norm and the quadratic norms of its components have been grounded. For the analysis of processes of formation the components of electrical power, a diagram of the simplest circuit containing a series-connected source of electromotive force, resistors and a diode is considered; also, the circuit was conditionally separated into a source and a consumer. The analysis of the power formation of each circuit element is performed with the use of the expression of current and voltage, as periodic functions represented by the trigonometric form of Fourier series. The power components are separated with the use of the known interaction of harmonic components of current and voltage of different orders. For the circuit elements, the power components formed by current and voltage harmonics of the same order are selected as well as power components formed by current and voltage harmonics of different orders, in which, in their turn, the power components are selected that have the same order as the first ones. The power formed by the action of the latter group is proposed to be attributed to the distorting power and to account its action by the corresponding quadratic norm. A numerical calculation has been performed with a use of the specified power component distribution. Time diagrams illustrate the process of interaction of the power components, which–in the case of the diode–leads to no change in power over time.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.