АНАЛІЗ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ТА НОРМАТИВНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЩОДО ЇХ ПІДВИЩЕННЯ НА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯХ ТРАДИЦІЙНОГО ТА ПОНОВЛЮВАЛЬНОГО ТИПІВ
Анотація
DOI: https://doi.org/10.26565/2079-1747-2026-37-08
У статті розглянуто показники якості електроенергії та нормативну базу, яка визначає вимоги до їх контролю і поліпшення на електростанціях традиційного та поновлювального типів. Вихідною передумовою є те, що зміна структури генерації не просто збільшує кількість джерел у мережі, а змінює сам характер відхилень: для синхронних енергоблоків типовими залишаються задачі підтримання частоти, напруги, реактивної потужності та стійкості режимів, тоді як для вітрових і сонячних електростанцій, особливо при інверторному приєднанні, зростає значення гармонік, інтергармонік, небалансу, швидких змін напруги та флікера. Показано, що оцінювання якості електроенергії не може зводитися до одного узагальненого показника, оскільки різні групи показників відображають різні механізми погіршення режиму й вимагають різних технічних рішень. У роботі систематизовано базові показники якості електроенергії – відхилення напруги та частоти, коефіцієнти гармонічних спотворень, показники небалансу й флікера. Окрему увагу приділено чинним документам, що формують нормативне поле в Україні: ДСТУ EN 50160:2023, ДСТУ EN 61000-4-30:2022, ДСТУ EN 61000-2-2:2022, ДСТУ EN IEC 61000-4-11:2022, галузевим СОУ НЕК та регуляторним матеріалам НКРЕКП. Показано, що існуюча нормативна база має проблему розшарування вимог між характеристиками якості, методами вимірювання, рівнями сумісності, випробуваннями стійкості обладнання та галузевими процедурами моніторингу. Виявлено також ознаки методичної неузгодженості між окремими чинними та довідковими матеріалами. На цій підставі запропоновано напрями удосконалення нормативного забезпечення: гармонізацію регуляторних і технічних документів, запровадження безперервного моніторингу на вузлах генерації, окреме нормування для інверторно-приєднаних джерел, а також поєднання вимог до якості електроенергії з підходами до цифрового обліку. Такий підхід дає змогу розглядати підвищення якості електроенергії не як локальне виправлення окремих відхилень, а як системну задачу проєктування, експлуатації та регулювання режимів електростанцій.
Завантаження
Посилання
Shao, H, Henriques, R, Morais, H & Tedeschi, E 2024, ‘Power quality monitoring in electric grid integrating offshore wind energy: A review’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 191, Art. 114094. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.114094 .
Skibko, Z, Hołdyński, G & Borusiewicz, A 2022, ‘Impact of Wind Power Plant Operation on Voltage Quality Parameters–Example from Poland’, Energies, Vol. 15, No. 15, Art. 5573. DOI: https://doi.org/10.3390/en15155573 .
Skibko, Z, Tymińska, M, Romaniuk, W & Borusiewicz, A 2021, ‘Impact of the Wind Turbine on the Parameters of the Electricity Supply to an Agricultural Farm’, Sustainability, Vol. 13, No. 13, Art. 7279. DOI: https://doi.org/10.3390/su13137279 .
Gholami, K, Islam, MR, Rahman, MM, Azizivahed, A & Fekih, A 2022, ‘State-of-the-art technologies for volt-var control to support the penetration of renewable energy into the smart distribution grids’, Energy Reports, Vol. 8, P. 8630–8651. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.06.080 .
Etanya, TF, Tsafack, P & Ngwashi, DK 2025, ‘Grid-connected distributed renewable energy generation systems: Power quality issues, and mitigation techniques – A review’, Energy Reports, Vol. 13, P. 3181-3203. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2025.02.050 .
Li, D, Wang, T, Pan, W, Ding, X & Gong, J 2021, ‘A comprehensive review of improving power quality using active power filters’, Electric Power Systems Research, Vol. 199, Art. 107389. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2021.107389 .
Hernández-Mayoral, E, Jiménez-Román, CR, Enriquez-Santiago, JA, López-López, A, González-Domínguez, RA, Ramírez-Torres, JA, Rodríguez-Romero, JD & Jaramillo, OA 2024, ‘Power Quality Analysis of a Microgrid-Based on Renewable Energy Sources: A Simulation-Based Approach’, Computation, Vol. 12, No. 11, Art. 226. DOI: https://doi.org/10.3390/computation12110226 .
DSTU EN 50160:2023. Harakteristiki naprugi elektropostachannya v elektrichnih merezhah zagalnoyi priznachenosti (EN 50160:2022, IDT). Chinnij vid 08.12.2023 [DSTU EN 50160:2023. Characteristics of the supply voltage in public power networks (EN 50160:2022, IDT). ].
DSTU EN 61000-4-30:2022. Elektromagnitna sumisnist (EMC). Chastina 4-30. Metodi viprobuvannya ta vimiryuvannya. Metodi vimiryuvannya yakosti elektroenergiyi (EN 61000-4-30:2015, IDT; IEC 61000-4-30:2015, IDT). Chinnij vid 31.12.2023 [DSTU EN 61000-4-30:2022. Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-30. Test and measurement methods. Power quality measurement methods (EN 61000-4-30:2015, IDT; IEC 61000-4-30:2015, IDT).] ( in Ukraine).
DSTU EN 61000-2-2:2022. Elektromagnitna sumisnist. Chastina 2-2. Navkolishnye seredovishe. Rivni sumisnosti dlya nizkochastotnih konduktivnih zburen ta signaliv u sistemah elektropostachannya zagalnoyi priznachenosti nizkoyi naprugi. Chinnij vid 01.09.2023 [DSTU EN 61000-2-2:2022. Electromagnetic compatibility. Part 2-2. Environmental environment. Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signals in general purpose low-voltage power supply systems.] ( in Ukraine).
DSTU EN IEC 61000-4-11:2022. Elektromagnitna sumisnist. Chastina 4-11. Metodiki viprobuvannya ta vimiryuvannya. Viprobuvannya na nesprijnyatlivist do provaliv naprugi, korotkochasnih pererivan ta zminen naprugi dlya obladnannya z siloyu vhidnogo strumu do 16 A na fazu. Chinnij vid 01.09.2023 [DSTU EN IEC 61000-4-11:2022. Electromagnetic compatibility. Part 4-11. Testing and measurement methods. Testing for immunity to voltage dips, short interruptions and voltage variations for equipment with input currents up to 16 A per phase.] ( in Ukraine).
SOU NEK 17.220.1-33:2024. Metodichni rekomendaciyi shodo proyektuvannya avtomatizovanih sistem obliku ta kontrolyu pokaznikiv yakosti elektroenergiyi na pidstanciyah NEK Ukrenergo. Chinnij vid 16.04.2024 [SOU NEK 17.220.1-33:2024. Methodological recommendations for the design of automated systems for the control of electricity quality indicators at substations of NEK Ukrenergo. ] ( in Ukraine).
SOU NEK 03.120.4-14:2021. Normi yakosti elektrichnoyi energiyi v magistralnih ta mizhderzhavnih elektrichnih merezhah NEK Ukrenergo. Zmina № 1. Chinnij vid 26.11.2021 [SOU NEK 03.120.4-14:2021. Standards for the quality of electric energy in main and interstate electric networks of NEK Ukrenergo. Amendment No. 1.] ( in Ukraine).
ISO 55001:2024. Asset management – Asset management system – Requirements. Published, Edition 2/ 2024 ( in Ukraine).
NKREKP 2025, Yakist elektrichnoyi energiyi [The quality of electric energy] ( in Ukraine).
