Система регулювання напруги та реактивної потужності на підстанції 110/10 кВ із підключенням відновлювального джерела енергії

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЛавренова, Дарина Леонідівна
dc.contributor.authorДишлюк, Богдан Віталійович
dc.date.accessioned2026-01-21T11:15:51Z
dc.date.available2026-01-21T11:15:51Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМагістерська дисертація містить пояснювальну записку, що складається з 78 сторінок та містить в своєму складі 24 рисунки, 18 таблиць, 8 листів графічної частини, 33 літературних посилань і 5 додатків. Актуальність теми – сучасний етап розвитку електроенергетики України характеризується активною інтеграцією відновлюваних джерел енергії, зокрема вітрових електростанцій (ВЕС), до об'єднаної енергосистеми. Синхронізація ОЕС України з європейською мережею ENTSO-E у 2022 році створила нові вимоги до якості регулювання напруги та реактивної потужності на підстанціях з підключеними ВЕС. Нестабільність вітрової генерації призводить до значних коливань напруги, що загрожує надійності електропостачання споживачів. Традиційні засоби регулювання не забезпечують необхідної швидкодії для компенсації швидких змін потужності ВЕС, що обумовлює необхідність застосування сучасних пристроїв FACTS, зокрема STATCOM. Мета дослідження – підвищення надійності та якості електропостачання споживачів підстанції 110/10 кВ шляхом розроблення комплексної системи регулювання напруги та реактивної потужності в умовах підключення вітрової електростанції потужністю 30 МВт. Об'єкт дослідження – підстанція 110/10 кВ з підключеною вітровою електростанцією потужністю 30 МВт в нормальних та аварійних режимах роботи. Предмет дослідження – система регулювання напруги та реактивної потужності на базі статичного синхронного компенсатора (STATCOM) та координованого керування РПН трансформаторів, БСК та інверторів ВЕС. Методи дослідження – методи математичного та комп'ютерного моделювання електроенергетичних систем, методи розрахунку усталених режимів та перехідних процесів, методи аналізу якості електроенергії. Моделювання виконано в програмному середовищі DIgSILENT PowerFactory. Результати роботи – на основі досліджуваного фрагменту підстанції 110/10 кВ розроблено комплексну систему регулювання напруги та реактивної потужності з багаторівневою ієрархічною структурою. Обґрунтовано вибір STATCOM ABB PCS6000 ±30 МВар зі швидкодією 5-20 мс. Виконано технікоекономічне обґрунтування проєкту з NPV +1,2 млн € та IRR 8,3%. Практичне значення одержаних результатів – отримані результати можуть бути використані при проектуванні та модернізації підстанцій 110/10 кВ з підключенням вітрових електростанцій потужністю 20-50 МВт в умовах України. Технічні рішення забезпечують виконання вимог Grid Code ENTSO-E та можуть бути масштабовані для більших потужностей ВЕС (до 100 МВт). Публікації за тематикою досліджень – Дишлюк Б.В., Лавренова Д.Л. Кластеризація енергосистеми при підключенні вітроенергетичних станцій // Міжнародний науково-технічний журнал "Сучасні проблеми електроенерготехніки та автоматики".
dc.description.abstractotherThe master's thesis contains an explanatory note consisting of 78 pages and includes 24 figures, 18 tables, 8 sheets of graphic materials, 33 literature references and 5 appendices. Relevance of the topic – the current stage of Ukraine's power industry development is characterized by the active integration of renewable energy sources, particularly wind power plants (WPP), into the unified power system. The synchronization of Ukraine's UPS with the European ENTSO-E network in 2022 created new requirements for voltage and reactive power regulation quality at substations with connected WPPs. Wind generation instability leads to significant voltage fluctuations threatening the reliability of consumer power supply. Traditional regulation means do not provide the necessary speed to compensate for rapid WPP power changes, necessitating the use of modern FACTS devices, particularly STATCOM. Research objective – to improve the reliability and quality of power supply to consumers of a 110/10 kV substation by developing a comprehensive voltage and reactive power regulation system under conditions of connecting a 30 MW wind power plant. Object of research – a 110/10 kV substation with a connected 30 MW wind power plant in normal and emergency operating modes. Subject of research – voltage and reactive power regulation system based on static synchronous compensator (STATCOM) and coordinated control of transformer OLTC, capacitor banks and WPP inverters. Research methods – methods of mathematical and computer modeling of power systems, methods for calculating steady-state modes and transient processes, power quality analysis methods. Modeling was performed in DIgSILENT PowerFactory software environment. Research results – based on the studied fragment of the 110/10 kV substation, a comprehensive voltage and reactive power regulation system with a multi-level hierarchical structure was developed. The selection of ABB PCS6000 STATCOM ±30 MVAr with a response time of 5-20 ms was justified. A technical and economic feasibility study was performed with NPV +1.2 M€ and IRR 8.3%. Practical significance of obtained results – the obtained results can be used in the design and modernization of 110/10 kV substations with wind power plants of 20-50 MW capacity in Ukraine. Technical solutions ensure compliance with ENTSO-E Grid Code requirements and can be scaled for larger WPP capacities (up to 100 MW). Publications on the research topic – Dyshliuk B.V., Lavrenova D.L. Power system clustering when connecting wind power plants // International Scientific and Technical Journal "Modern Problems of Electrical Power Engineering and Automation".
dc.format.extent146 с.
dc.identifier.citationДишлюк, Б. В. Система регулювання напруги та реактивної потужності на підстанції 110/10 кВ із підключенням відновлювального джерела енергії : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Дишлюк Богдан Віталійович. – Київ, 2025. – 146 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78294
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectпідстанція 110/10 кВ
dc.subjectвітрова електростанція
dc.subjectрегулювання напруги
dc.subjectреактивна потужність
dc.subjectРПН трансформатора
dc.subjectБСК
dc.subjectякість електроенергії
dc.subjectSTATCOM
dc.subjectENTSO-E grid code
dc.subjectDFIG
dc.subjectLVRT
dc.subject110/10 kV substation
dc.subjectwind power plant
dc.subjectvoltage regulation
dc.subjectreactive power
dc.subjecttransformer OLTC
dc.subjectcapacitor bank
dc.subjectpower quality
dc.subject.udc621.316
dc.titleСистема регулювання напруги та реактивної потужності на підстанції 110/10 кВ із підключенням відновлювального джерела енергії
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Dyshliuk_magistr.pdf
Розмір:
1.35 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (АЕ)
Магістерські роботи