ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
Аннотация
Актуальность
Одним из ключевых направлений инновационного развития элек-
троэнергетики до 2035 года является переход к цифровым активно-
адаптивным сетям с распределенной интеллектуальной системой
автоматизации и управления. В этой связи в условиях возрастающих
требований к повышению качества электроэнергии и снижению
потерь в сетях необходимо совершенствование системы регулирова-
ния напряжения и реактивной мощности в электрических сетях, кото-
рое должно основываться на широком применении современных
средств регулирования напряжения и реактивной мощности, а также
автоматических систем управления, в том числе централизованных.
Основной эффект снижения технических потерь в электрических
сетях, как показывают энергетическое обследование ОАО «ФСК
ЕЭС», опыт зарубежных электросетевых компаний и анализ режимов
работы Единой национальной электрической сети, может быть полу-
чен за счет оптимизации установившихся режимов работы электриче-
ской сети по реактивной мощности и уровням напряжения в автомати
ческом режиме при условии постоянного мониторинга состояния
регулирующих устройств. Отсутствие в системах электроснабжения
предприятий системы удалённого мониторинга параметров работы
устройств компенсации реактивной мощности приводит к несвоевре-
менному выявлению и устранению отказов в работе и работе сети без
компенсации реактивной мощности.
Цель исследования
Проанализировать энергетические параметры системы электро-
снабжения объектов нефтедобычи, выявить отклонения значений
напряжения и коэффициента реактивной мощности от нормативных
требований. Исследовать эффективность применения низковольтных
автоматических установок компенсации реактивной мощности в
системе электроснабжения нефтедобывающего предприятия.
Методы исследования
Изучение научной литературы, натурное исследование на объектах
перекачки нефти, энергетические обследования, компьютерное моде-
лирование. С целью выявления технико-экономической эффективно-
сти применения низковольтных автоматических установок компенса-
ции реактивной мощности проведены опытно-промысловые испыта-
ния в одном из нефтегазодобывающих предприятий публичного
акционерного общества «Татнефть».
Результаты
Энергетические обследования объектов внутрипромысловой пере-
качки, подготовки нефти и поддержания пластового давления
ПАО «Татнефть» показали, что величина реактивной мощности в
сетях систем электроснабжения этих предприятий значительно пре-
вышает нормативную. В результате опытно-промысловых испытаний
выявлено, что применение автоматических установок компенсации
реактивной мощности в автоматическом режиме обеспечивает стаби-
лизацию коэффициента мощности на уровне нормативных значений,
исключая недокомпенсацию или перекомпенсацию реактивной мощ-
ности, при этом снижение потребления электроэнергии составляет в
среднем 2,4 %. Система удаленного мониторинга позволяет отслежи-
вать режим работы и техническое состояние всех элементов конденса-
торной установки, своевременно производить техническое обслужи-
вание контакторов для обеспечения работоспособности установки.
Библиографические ссылки
ПАО «ФСК ЕЭС». Программа инноваци-
онного развития ПАО «ФСК ЕЭС» на 2021–2025
годы с перспективой до 2030 года. М., 2022.
Воронин В., Гаджиев М., Шамонов Р.
Направления развития системы регулирования
напряжения и реактивной мощности в ЕНЭС //
Электроэнергия. Передача и распределение.
№ 2 (11). С. 40-47.
Liu Y., Rau S., Wu C., Lee W. Improvement
of Power Quality by Using Advanced Reactive
Power Compensation. IEEE Trans Ind Appl. 2018.
No. 54(1). P. 18-24.
Faiz J., Zafari A. A Novel Algorithm for
Determination of Reactive Currents in STATCOM
for Voltage Flicker Mitigation // J. Electr. Syst.
No. 06(2). P. 1-10.
Воротницкий В.Э. Снижение потерь элек-
троэнергии — важнейший путь энергосбереже-
ния в электрических сетях // Энергосбережение.
№ 4. С. 61-64.
Kodirov A., Kobilov M., Toychiyev Z.
Analysis of Reactive Power Compensation in
Industrial Enterprises, Its Importance and Production
Methods // Universum: технические науки. 2021.
№ 11-6 (92). С. 103-107.
Okoboi G., Mawejje J. The Impact of Adoption
of Power Factor Correction Technology on
Electricity Peak Demand in Uganda // Economic
Structures. 2016. No. 5 (3).
Karmakar N., Bhattacharyya B. Hybrid
Intelligence Approach for Multi-load Level Reactive
Power Planning Using VAR Compensator in Power
Transmission Network. Prot. Control Mod. Power
Syst. 2021. No. 6. P. 26.
Ивановский В.Н. Энергетика добычи
нефти: основные направления оптимизации
энергопотребления // Инженерная практика.
№ 6. С. 18-26. EDN: POHLON.
Волков А.В. Компенсация посредством
активного фильтра реактивной мощности и
мощности искажений в четырёхпроводной трёх-
фазной сети // Электротехника. 2010. № 7. С.
-51.
Ребровская Д.А., Кузнецов А.В. Линейная
модель снижения потерь мощности в сетевой
организации при компенсации реактивной мощ-
ности в сети потребителя // Математические
методы в технике и технологиях. 2019. Т. 4. С.
-17.
Кузнецов А.В., Аргентова И.В. Мате-
матическая модель оценки снижения потерь
мощности в сетевой организации при компенса-
ции реактивной мощности // Электротехника.
№ 10. С. 68-73.
Зарипова С.Н., Чернова Н.В., Ахмет-
шин А.Р. Глубокая компенсация реактивной
мощности в распределительных электрических
сетях напряжением 0,4-10 кВ // Известия выс-
ших учебных заведений. Проблемы энергетики.
№ 1-2. С. 60-66.
Кронгауз Д.Э. Актуальная концепция ком-
пенсации реактивной мощности в распредели-
тельных сетях // Промышленная энергетика.
№ 1. С. 35-43.
Ершов С.В., Поздновский В.В. Система
компенсации реактивной мощности для участка
сети промышленных предприятий // Известия
ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 12. Ч. 3.
С. 43-48.
Инструкция по организации в министер-
стве энергетики Российской Федерации работы
по расчету и обоснованию нормативов техноло-
гических потерь электроэнергии при ее передаче
по электрическим сетям. Утверждена Приказом
Минэнерго России от 30 декабря 2008 г. N 326.
Редакция бюллетеня «ЭНЕРГОСОВЕТ».
Энергосбережение при компенсации реактивной
мощности у потребителей // Энергосовет. 2010.
№ 3. С. 21-23.
Rafi K.M., Prasad P.V.N., Vithal J.V.R.
Coordinated Control of DSTATCOM with
Switchable Capacitor Bank in a Secondary Radial
Distribution System for Power Factor Improvement
// Journal of Electrical Systems and Information
Technology. December, 2022. No. 9 (1).
DOI:10.1186/s43067-022-00044-3.
Song S., Hwang S., Jang G., Yoon M.
Improved Coordinated Control Strategy for Hybrid
STATCOM Using Required Reactive Power
Estimation Method // IEEE Access. 2019. No. 7. P.
-84515.
Rafi K.M., Prasad P.V.N. Comparison of
Control Algorithms for Power Factor Correction in
a Distribution System Using DSTATCOM // 2017
IEEE International Conference on Power, Control,
Signals and Instrumentation Engineering (ICPCSI).
P. 1736–1741.
Clark G.L. Development of the Switched
Capacitor Bank Controller for Independent Phase
Switching on the Electric Distribution System //
Distributech 2001 C
