Визначення оптимального рівня компенсації реактивної потужності в електричних мережах споживачів
Loading...
Date
Authors
Ткаченко, Максим Володимирович
Tkachenko, Maksym
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
В магістерській роботі досліджено проблему визначення оптимального рівня компенсації реактивної потужності в електричних мережах споживачів. Розглянуто фізичні причини появи реактивної потужності, її вплив на режими роботи мережі та економічні наслідки для промислових підприємств. Запропоновано методику визначення оптимального рівня компенсації на основі мінімізації сумарних приведених витрат, що включають плату за споживання реактивної електроенергії та інвестицій у компенсуючі пристрої. На основі типових графіків навантаження для підприємств різних галузей побудовано залежності річних витрат на оплату перетікання реактивної енергії від ступеня компенсації та приведених річних витрат на конденсаторні установки, аналітично встановлені раціональні рівні компенсації. Проведено дослідження впливу вартості електричної енергії на глибину компенсації, яке продемонструвало, що навіть істотне зниження тарифу на електроенергію не змінює загальної тенденції: оптимальною залишається глибока компенсація. Аналіз впливу терміну окупності капітальних вкладень показав, що скорочення терміну повернення інвестицій хоча і підвищує приведені витрати на обладнання, однак оптимальною залишається повна компенсація реактивної потужності. Робота має практичне значення для проєктування та модернізації систем електропостачання промислових об’єктів. The master's thesis investigates the problem of determining the optimal level of reactive power compensation in consumer electrical networks. The physical causes of reactive power, its impact on network operation modes, and economic consequences for industrial enterprises are considered. A methodology for determining the optimal level of compensation based on minimizing total current costs, including payment for reactive power consumption and investments in compensating devices, is proposed. Based on typical load schedules for enterprises in various industries, the dependences of annual costs for payment for reactive power flow on the degree of compensation and current annual costs for capacitor installations are constructed, and rational compensation levels are analytically established. A study of the impact of the cost of electric energy on the depth of compensation was conducted, which demonstrated that even a significant reduction in the electricity tariff does not change the general trend: deep compensation remains optimal. An analysis of the impact of the payback period of capital investments showed that although reducing the investment payback period increases the current costs for equipment, full compensation of reactive power remains optimal. The work has practical significance for the design and modernization of power supply systems for industrial facilities.
Description
Keywords
реактивна потужність, компенсація, конденсаторні установки, приведені витрати, оптимізація, коефіцієнт потужності, графік навантаження, плата за реактивну енергію, промислові споживачі, reactive power, compensation, capacitor banks, reduced costs, optimization, power factor, load schedule, reactive power charge, industrial consumers
Citation
Ткаченко, М. В. Визначення оптимального рівня компенсації реактивної потужності в електричних мережах споживачів : кваліфікаційна магістерська робота : спец. 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» / наук. кер. О. І. Сіріков ; Центральноукраїн. нац. техн. ун-т. – Кропивницький : ЦНТУ, 2025. – 92 с.