Технология за подобряване на енергийната ефективност на електрическите мрежи, Статия в сп. "Млад учен"

Категория: Инженерни науки

Библиографско описание:

Статията разглежда въпроса за прилагането на технологии за подобряване на енергийната ефективност на електрически мрежи, използващи постоянен ток.

Ключови думи: електрическа мрежа, постоянен ток, енергоспестяване, енергийна ефективност, фаза и товар на мрежата.

Към днешна дата в електрозахранването има проблем с борбата с електрическите загуби. Поради значителния ръст в електроенергийната индустрия на нелинейни консуматори на променлив ток (главно на базата на полупроводникови елементи), загубите се усещат силно при преноса на електроенергия от източник към потребител. Те са причинени от несинусоидалност, тоест наличието на по-високи хармонични компоненти, изкривяване на формата на вълната на тока и напрежението спрямо синусоидалната [1].

В допълнение, такива потребители са предимно еднофазни и не е възможно равномерно разпределение на натоварването по фазите, в резултат на което възникват допълнителни загуби поради напречна асиметрия. Преносът на реактивна мощност допринася за увеличаване на загубите и намаляване на капацитета на линиите и трансформаторите. Трябва също така да се има предвид, че в AC мрежите има ефект на близост и скин ефект, които водят до надлъжна асиметрия, което намалява капацитета на кабелните линии. За подобряване на ефективността на използването на енергийните ресурси в момента най-често се използват енергоспестяващи съоръжения и технологии. Такива технологии са насочени към намаляване на потреблението и електроенергията чрез повишаване на ефективността на електрическото оборудване. Причината за нарастването на загубите остава непроменена. Освен това употребатаенергийно ефективната технология не решава проблема с намаляването на загубите, а по-скоро води до тяхното нарастване, поради вътрешни трансформации, изкривяване на показанията на електромерите и уредните трансформатори.

Можете да идентифицирате основните предимства на DC захранващите мрежи в сравнение със стандартните мрежи:

 Липсата на реактивна мощност като явление.

 Ефективно използване на секцията на проводника поради липсата на ефект на близост и скин ефект

 Без хармоници Няма нужда от синхронизиране на мрежови елементи

 Ефективна интеграция с алтернативни източници на енергия

 По-ефективно използване на съхранението на енергия (без конвертори)

 Ефективно управление на графици за натоварване и енергийни ресурси (по време на пиковите часове можете да използвате енергията на предварително заредени устройства)

 Намалени показатели на електромагнитно излъчване

 Повишена електрическа безопасност на постоянен ток (до 500 V)

 Намалени стойности на зоните на изключване на DC линии По-специално, използването на DC е обещаваща посока при проектирането на осветителни мрежи [1].

Един важен фактор при захранването с постоянен ток е регулирането на нивото на напрежението. Това може да се постигне чрез включване на преобразувател на ниво на напрежение в DC веригата. Ефективността зависи от броя на етапите на преобразуване на напрежението между източник и товар, както и от поддържането на определено ниво на напрежение в цялата линия. От гледна точка на електрическата безопасност, използването на постоянен ток е за предпочитане, тъй като съпротивлението на човешкото тяло се увеличава поради липсата на капацитивен компонент по време на потокапостоянен ток, а намаляването на нивото на напрежението прави мрежата по-безопасна за поддръжка и случаен контакт с части под напрежение [2]. Съществуващата 380 V (линия) и 220 V (фаза) AC система може да се използва и с възобновяеми енергийни източници, с допълнително намаляване на нивото на напрежение на изхода на преобразувателя. Следните нива на напрежение са от интерес при организирането на DC мрежи:

За по-нататъшното развитие на системите за постоянен ток са необходими много усилия за създаване на регулаторна и техническа база, включително разработването на нормативни документи и стандарти за интелигентни мрежи за постоянен ток; разработване на стандарти за възобновяема енергия, както и основните елементи на електрическото оборудване на постояннотокови мрежи. Ще мине време и DC-системите ще намерят и уверено ще заемат своето място в системите за захранване.

Анчарова Т. В., Бодрухина С. С., Цирук С. А., Янченко С. А. Оценка на въздействието на излъчването на по-високи хармонични компоненти на напрежение и ток от битови електрически приемници върху захранващата мрежа // Индустриална енергетика, № 9, 2012. — стр. 36–43.
Кривоща Д. Подобряване на енергийната ефективност чрез използване на постояннотокови мрежи. Сборник с научни статии от 2-ра международна младежка научно-техническа конференция 2015 г.