Optimization of the structure and the distribution of the reactive power compensation in the industrial electrical supply systems

Optimization of the structure and the distribution of the reactive power compensation in the industrial electrical supply systems

 

The compensation of the reactive loads is fundamental for improving the quality of the industrial electrical supply and decreasing the losses of active power in the distribution grids. Regarding energy efficiency, capacitor banks are the most efficient source of reactive power therefore they have become the main instrument for compensating the reactive loads. The increase of the efficiency of industrial electrical power supply systems with complex hierarchy could be carried out through optimization of the structure and the distribution of the common compensation power at certain points from the electrical supply system (at high and low voltage). This article explains a mathematical model of an objective function for optimization the structure and the distribution of the common compensation power. A calculating diagram of a hierarchy electrical supply system is created which recognize the existence and impact of synchronous motors used as an additional reactive power source. Optimization criteria were chosen and the restrictive conditions are being described. An algorithm and a program for solving the optimization problem were created based on objective function.

 

Компенсирането на реактивните товари е основна задача за повишаване качеството на електроснабдяване на промишлените предприятия и намаляване на загубите на активна мощност в разпределителните мрежи. Кондензаторните уредби в енергийно отношение са най- ефективният източник на реактивна мощност, поради което са се наложили като основно средство за компенсиране на реактивните товари. При сложни йерархични електроснабдителни системи на стопански обекти повишаването на ефективността може да се осъществи чрез оптимизиране структурата и разпределението на общата компенсираща мощност в определени възли от електроснабдителната система (на ниско и високо напрежение). В тази статия е разработен математически модел на целева функция за оптимизация на структурата и разпределението на общата компенсираща мощност. За целта е съставена изчислителна схема на йерархична електроснабдителна система, в която се отчита и наличието на синхронни двигатели, използвани като допълнителни източници на реактивна мощност. Избрани са критериите за оптималност и са описани ограничителните условия. За получения векторен критерий за оптимизация са съставени алгоритъм и програма за решаване на оптимизационната задача.

 

Download PDF full text