Підвищення ефективності керування statcom у розподільних мережах із сес на основі інтеграції simatic energy suite та sentron PAC4200
DOI:
https://doi.org/10.31548/Анотація
Розглянуто підхід до інтеграції платформ SIMATIC Energy Suite і SENTRON PAC4200 у систему керування статичним синхронним компенсатором (STATCOM) з метою покращення якості електроенергії в мережі середньої напруги 35 кВ із підключеною сонячною електростанцією (СЕС). Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення стабільності параметрів електричної енергії в умовах зростання частки відновлюваних джерел, що спричиняють коливання напруги, реактивного балансу та гармонічних спотворень. У роботі запропоновано архітектуру інтегрованої системи моніторингу та керування, яка поєднує функції збору, аналізу й оптимізації енергетичних даних у реальному часі. SENTRON PAC4200 використовується як вимірювальний рівень для моніторингу параметрів якості електроенергії (напруга, струм, потужність, THD, флікер, події PQ) у ключових точках мережі, тоді як SIMATIC Energy Suite забезпечує обробку телеметрії, формування KPI, виконання правил автоматичного керування та передачу команд на контролер STATCOM або інвертори СЕС через промислові протоколи IEC 61850, Modbus TCP чи OPC UA. Запропоновано дворівневу структуру контурів керування: швидкий контур STATCOM для регулювання напруги (Volt-VAR) та повільний контур SIMATIC для оптимізації роботи СЕС (Volt-Watt або Watt-Priority). Показано, що така інтеграція підвищує стабільність напруги, знижує гармонічні спотворення (THD), покращує коефіцієнт потужності та забезпечує стійкість системи при короткочасних порушеннях у мережі. Система переходить від реактивного до активного керування якістю електроенергії, що базується на даних і прогнозах, дозволяючи мінімізувати втрати, підвищити доступність СЕС і зменшити кількість спрацювань захистів. Отримані результати є базою для впровадження інтелектуальних компенсувальних систем у мережах середньої напруги та створюють основу для розроблення стандартних рішень інтеграції SIMATIC + SENTRON + STATCOM в енергетичну інфраструктуру з відновлюваними джерелами енергії.
Отримано: 18.03.2026. Доопрацьовано: 01.06.2026. Прийнято: 22.06.2026.
Посилання
1. SVC PLUS (STATCOM). URL: https://www.siemens-energy.com/global/en/home/products-services/product/svcplus.html.
2. SIEMENS. SIMATIC Energy Suite V19.0. URL: https://cache.industry.siemens.com/dl/files/420/109828420/att_1168483/v2/s7_energy_suite_function_manual_en-US_en-US.pdf.
3. SIEMENS. Industrial controls. PAC3200 & PAC4200 for SIMATIC PCS7. URL: https://cache.industry.siemens.com/dl/files/150/109793150/att_1053688/v1/P7PAC4_b_en-US.pdf.
4. O. Solomchak, M. Nykolaychuk and A. Solomchak, (2024). "Modeling and Simulation of Distribution Network with the D-STATCOM and Photovoltaic Power Stations Using MATLAB," 2024 IEEE 5th KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), Kharkiv, Ukraine, 1-5, doi: 10.1109/KhPIWeek61434.2024.10878105.
5. Govil V. K., Tripathi S. M., Sahay K. (2025). Real-time assessment of PV-DSTATCOM for grid power quality enhancement using an indirect current control strategy./ Scientific Reports, 15. Article 19516. DOI: 10.1038/s41598-025-01078-z
6. Montoya O. D., Gil-González W., Garcés A. (2025). An energy management system for PV-STATCOMs in power distribution networks via a complex-domain SDP relaxation/ Energy Systems.. DOI: 10.1007/s12667-024-00717-0
7. Samuel I. A., Davies H. A., Awelewa A. A. et al. (2025). Impact of solar photovoltaic injection on power quality in distribution network. Sustainable Energy Technologies and Assessments.. DOI: 10.1016/j.sciaf.2025.e02839
8. Naruka T., Tripathy D., Mohanty P. (2025). Power quality enhancement by a solar photovoltaic-based distribution static compensator. AIMS Electronics and Electrical Engineering,. 9. DOI: 10.3934/electreng.2025010
9. Alqattan A. J. (2025). Modeling and assessment of D-STATCOM in grid-integrated PV systems. International Journal of Renewable Energy Research.
10. Guerrero J. M., Vasquez J. C., Matas J. et al. (2011). Hierarchical control of droop-controlled AC and DC microgrids // IEEE Transactions on Industrial Electronics. DOI: 10.1109/TIE.2010.2066534
11. Yang Y., Blaabjerg F. (2013). Low-voltage ride-through capability of photovoltaic systems. International Journal of Photoenergy. DOI: 10.1155/2013/257487
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Енергетика і автоматика
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Усі матеріали поширюються на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим розповсюджувати рукопис із визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
