МОДЕЛЬ ДИНАМІЧНОГО ВІДНОВЛЮВАЧА НАПРУГИ ДЛЯ АНАЛІЗУ РОБОТИ СИСТЕМИ ОПЕРАТИВНОЇ СТАБІЛІЗАЦІЇ НАПРУГИ В ЕЛЕКТРОМЕРЕЖАХ ПІДЗЕМНИХ РУДНИКІВ

Автор(и)

  • О.Ю. Михайленко Криворізький національний університет, Україна
  • І.О. Сінчук Криворізький національний університет, Україна
  • М.Г. Котякова Криворізький національний університет, Україна
  • В.О. Федотов Криворізький національний університет, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2313-8890.2025.04.01

Ключові слова:

системи електропостачання, підземний рудник, динамічний відновлювач напруги, просторово-станна модель, моделювання, перехідні процеси

Анотація

Анотація. Стаття присвячена рішенню актуальної наукової задачі оперативної стабілізації рівня напруги в електромережах підземних рудників при її відхиленнях від стандартизованих значень. Для цього було запропоновано застосування сучасного пристрою гнучкої передачі електроенергії на змінному струмі – динамічного відновлювача напруги. Для встановлення ефективності керування рівнями напруги з застосуванням даного устаткування було розроблено його просторово-станну модель і, з урахуванням номінальних характеристик потенційного споживача підземного рудника для якого потрібно буде здійснювати стабілізацію напруги, як-то скреперної лебідки, було визначено її параметри. Здійснено обчислювальну перевірку, котра дозволила встановити, що модель є повністю керованою і спострігаємою, тобто відсутня необхідні в застосуванні спостерігачів стану. Проведене імітаційне моделювання роботи розімкненої системи динамічного відновлювача напруги показало, що модель має низьку якість перехідних процесів, зокрема, тривалий час перехідних процесів, котрий зумовлений їх коливальністю, та високим перерегулюванням. Аналіз логарифмічних амлітудно-фазових характеристик дозволив встановити, що в цілому модель є стійкою, окрім, декількох каналів, де застосування негативного зворотного зв’язку є обов’язковим. Разом з тим, для застосування пристрою в умовах підземних рудників необхідно розробити та налаштувати замкнену систему автоматизованого керування.

Посилання

Vilkul Yu.H., Azarian A.A., Kolosov V.O. Current state of the mining industry of Ukraine. Mining Bulletin, 2022. Vol. 110. P. 3–9.

Stupnik M.I., Fedko M.B., Pysmenyi S.V., Kolosov V.O., Kurnosov S.A., Malanchuk Z.R. Problems of opening and preparation of ore deposits in deep horizons of mines of Kryvbas. Bulletin of Kryvyi Rih National University, 2018. Vol. 47. P. 3–8. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2018-1-47-3-8

Sinchuk I.O. Methodological principles of assessing the electrical efficiency of iron ore enterprises: monograph. Kryvyi Rih : Shcherbatykh, 2019. 284 p.

Zhezhelenko I.V., Papaika Yu.A., Lutsenko I.M., Lysenko O.H. Assessment of the state of voltage quality in industrial power supply systems. Mining electromechanics and automation, 2020. Vol. 103. P. 26–31.

Sinchuk I.O., Kotiakova M.H. Preface to the development of rapid response systems to deviations of electricity quality indicators from standard values in internal mine electrical networks. Warsaw (Poland) : iScience, 2025. 85 p. ISBN 978-83-68188-18-9.

Sinchuk I.O., Kotiakova M.H. Approach to improving the quality indicators of electricity of iron ore enterprises, Bulletin of Kryvyi Rih National University, 2023. Vol. 57. P. 43–52.

Sinchuk O.M., Somochkin A.B., Baranovska M.L., Kobeliatskyi D.V. On the problem of improving the quality of electricity in intra-mine electrical networks by transferring it to higher voltage levels. Proceedings of the International Scientific and Technical Conference ‘Development of Industry and Society’ (Kryvyi Rih, 24-26 May 2023). P. 56.

Farhadi-Kangarlu M., Babaei E., Blaabjerg F. A comprehensive review of dynamic voltage restorers. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2017. Vol. 92. P. 136–155. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2017.04.013

Moghassemi A., Padmanaban, S. Dynamic Voltage Restorer (DVR): A Comprehensive Review of Topologies, Power Converters, Control Methods, and Modified Configurations. Energies, 2020. Vol. 13(16). Article 16. https://doi.org/10.3390/en13164152

Prasad D., Dhanamjayulu C. A Review of Control Techniques and Energy Storage for Inverter-Based Dynamic Voltage Restorer in Grid-Integrated Renewable Sources. Mathematical Problems in Engineering, 2022. Vol. 2022(1). Article 6389132. https://doi.org/10.1155/2022/6389132

Remya V. K., Parthiban P., Ansal V., Babu B. C. Dynamic Voltage Restorer (DVR) - A Review. Journal of Green Engineering, 2018. Vol. 8(4). P. 519–572. https://doi.org/10.13052/jge1904-4720.844

Bezzub M., Bialobrzheskyi O., Todorov O. Study of the distribution of harmonic power components in the power circuit of a dynamic voltage restorer. Electrical engineering and electric power engineering, 2023. Vol. 1. P. 19–29. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2023-1-27

Ochoa-Giménez M., Roldán-Peréz J., García-Cerrada A., Zamora-Macho J.L. (2015). Efficient multiple-reference-frame controller for harmonic suppression in custom power devices. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2015. Vol. 69. P. 344–353. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2015.01.013

Silvestrov A. M., Ostroverkhov M. Ya., Shefer O. V., Ladik N. A., Zimenkov D. K. Automatic control systems of technological complexes. Kyiv : Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2023. 386 p.

Novytskyi I. V., Us S. A. Modern control theory. Dnipro : NSU, 2017. 263 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-07-06

Номер

Розділ

ЕНЕРГЕТИКА, ЕЛЕКТРОНІКА ТА ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА