<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2019-21-4-95-103</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-1089</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Топология электрической сети и способ передачи электрической энергии</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Electric network topology and method of transmission of electric energy</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5775-2903</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Смоленцев</surname><given-names>Н. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Smolentsev</surname><given-names>N. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Смоленцев Николай Иванович – канд. техн. наук, доцент кафедры технической электроники</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Nikolai I.Smolentsev</p></bio><email xlink:type="simple">smolenzev@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Четошникова</surname><given-names>Л. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Chetoshnikova</surname><given-names>L. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Четошникова Лариса Михайловна – д-р техн. наук, профессор кафедры автоматики.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Larisa M.Chetoshnikova</p></bio><email xlink:type="simple">chlm56@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики,</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Siberian State University of Telecommunications and Informatics</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Южно-Уральский государственный университет (НИУ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Branch of the South Ural State University (NRU) in Miass</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>12</month><year>2019</year></pub-date><volume>21</volume><issue>4</issue><fpage>95</fpage><lpage>103</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Смоленцев Н.И., Четошникова Л.М., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Смоленцев Н.И., Четошникова Л.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Smolentsev N.I., Chetoshnikova L.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/1089">https://www.energyret.ru/jour/article/view/1089</self-uri><abstract><p>Цель работы– снижение потерь и повышение энергосбережения в электрических сетях. Задачи энергосбережения и энергоэффективности требуют не только снижения потерь на различных этапах передачи и преобразования электроэнергии, но и сохранения баланса энергии, генерируемой в электросистеме и потребляемой электроприемниками в различных режимах работы. С увеличением числа электроприемников и усложнением электроэнергетических систем произвести такое согласование в традиционных способах передачи электроэнергии достаточно сложно, что неизбежно приводит к потерям, снижению энергоэффективности таких систем. Для достижения данной цели предложена многоуровневая топология электрической сети и асинхронный способ передачи электрической энергии между узлами, включающими нагрузку, источники энергии, накопители энергии, присоединенные соответствующим образом. Математическим методом показано, что данная топология сети позволяет с помощью накопителей энергии, управляемыхпо определенному алгоритму, и телеинформационных технологий оптимизировать баланс электрической энергии в сети, добиваясь равенства выработанной и потребленной электроэнергии. Такая топология сети и способ передачи электрической энергии могут быть положены в основу цифровых технологий в энергетике (ЭНЕРНЕТ). Ключевым элементом многоуровневой топологии и асинхронного метода передачи электрической энергии являются накопители энергии, управляющие энергетическими потоками в сети с помощью телеинформационных технологий. Данная топология сети и асинхронный способ передачи электрической энергии позволяют уменьшить дисбаланс выработанной и потребленной в сети энергии, что приводит к ряду положительных результатов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The purpose of the work is to reduce losses and increase energy saving in electric networks. To achieve this goal, a multilevel topology of the electrical network and an asynchronous method for transferring electrical energy between nodes including a load, energy sources, energy storage devices connected in an appropriate manner are proposed. It is shown by the mathematical method that this network topology allows using energy storage devices controlled appropriately and using tele-information technologies to optimize the balance of electric energy in the network, achieving equality of the generated and consumed electricity. Such a network topology and a method of transmitting electrical energy can be the basis of digital technologies in the energy sector (ENERNET).</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>локальная электрическая сеть</kwd><kwd>накопитель энергии</kwd><kwd>топология</kwd><kwd>ЭНЕРНЕТ</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>local electric network</kwd><kwd>energy storage</kwd><kwd>topology</kwd><kwd>ENERNET</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках реализации Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 2014–2020 годы», идентификационный номер проекта RFMEFI57818X0265 (соглашение от 27.11.2018 г. № 075-02-2018-209 (14.578.21.0265)). Заказчик – Министерство образования и науки Российской Федерации.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">This work was financially supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation as part of the implementation of the Federal Targeted Program “Research and Development in Priority Directions for the Development of the Scientific and Technological Complex of Russian Federation for 2014–2020”, the project identification number is RFMEFI57818X0265 (agreement of 11.27.2018 № 075-02-2018-209 (14.578.21.0265)). The customer is the Ministry of Education and Science of the Russian Federation</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Старченко А.Г., Дзюбенко В.В., Ряпин И.Ю. Интернет энергии: Будущее электроэнергетики уже наступило // Цифровая энергетика. 2018. №5. С.17–24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Farafontov DV. Experimental evaluation of the model of optimal control of an electric energy. Internet Energy: The Future of the Electricity Industry Has Come. DigitalEnergy. 2018;5:17-24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Белов В.Ф., Рожкова С.А., Фарафонтов Д.В. Экспериментальная оценка модели оптимального управления накопителем электрической энергии // Modern HIGH Technologies.2016. №5. С.20–26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belov VF., Rozhkova storage .Modern HIGH Technologies. 2016;5:20-26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кобец Б.Б., Волкова И.О. Инновационное развитие электроэнергетики на базе концепции SmartGrid. М.: ИАЦ Энергия, 2010. 208с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kobets BB., Volkova IO. Innovative development of the electric power industry based on the SmartGrid concept.M . IAC Energy, 2010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Смоленцев Н.И., Кондрин С.А. Сверхпроводящий электрокинетический накопитель энергии для локальных электрических сетей // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т.19. №3-4. С. 53–60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smolentsev NI., Kondrin SA. Superconducting electrokinetic energy storage for local electric networks. Proceedings of the higher educational institutions. Energy sector problems. 2017;19(3-4):53-60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Experimental Setup and Efficiency Evaluation of Zero-Field-Cooled (ZFCYBCO Magnetic Bearings // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2017.V. 27.N. 4.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">AJ. Arsenio Experimental Setup and Efficiency of Zero-Field-Cooled ZFCYBCO Magnetic Bearings. IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2017;27(4):3601105.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lin X., Lei Y., Zhu Y.A. Novel Super conductinq magnetic Energy Storage system design based on a Three-Level T-type Converter and ITS Energy-Shaping Control Strategy. Electric Power Systems Research. 2018.V. 162. pp. 64-73.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lin X., Lei Y., Zhu Y A Novel Super conductinq magnetic Energy Storage system design based on a Three-Level T-type Converter and ITS Energy-Shaping Control Strategy. Electric Power Systems Research.2018;162:64-73.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Smolentsev N.I., Kondrin S.A., Bondarev Y.L., Gilmetdinov M.F., et al.Some Issues of development and mathematical Modeling of superconducting electrokinetic Energy Storage Unit. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science Сер. "Innovations and Prospects of Development of Mining Machinery and Electrical Engineering - Power Supply of Mining Companies" 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smolentsev NI., Kondrin SA., Bondarev YL., Gilmetdinov MF., Kazantsev AM., Sirekanyan VV.Some Issues of development and mathematical Modeling of superconducting electrokinetic. Energy Storage Unit. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science Сер. "Innovations and Prospects of Development of Mining Machinery and Electrical Engineering Power Supply of Mining Companies" 2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bayat H.Energy management system for smart house with multi-sources using pi-ca controller.Afrakhte P.4th Iranian Conference on Renewable Energy and Distributed Generation, ICREDG 2016. V.4. pp. 24-31.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bayat H. Energy management system for smart house with multi-sources using pi-ca controller. Afrakhte 4th Iranian Conference on Renewable Energy and Distributed Generation CREDG 2016;4:24-31.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sun Q., Zhang Y., Ma ZhangA Novel Energy Function-Based Stability Evaluation and Nonlinear Control Approach for Energy Internet, H.D.2017. IEEE Transactions on Smart Grid.20017.V.8. N.3. pp.1195-1210</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sun Q., Zhang Y., Ma. Zhang, H.D. A Novel Energy Function-Based Stability Evaluation and Nonlinear Control Approach for Energy Internet. IEEE Transactions on Smart Grid. 2017;8(3):1195-1210.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rastegar M., Fotuhi-Firuzabad M., Moeini-Aghtaieh M., et al. Probabilistic Energy Management Scheme for Renewable-Based Residential Energy Hubs // IEEE Transactions on Smart Grid.2017. V. 8. N.5. pp. 2217-2227.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fotuhi-Firuzabad M., Moeini-Aghtaieh M., Zareipour HA. Probabilistic Energy Management Grid2017;8(5):2217-2227.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Smart Power Grids – Talking about a Revolution // IEEE Emerging Technology Portal, 2009 .</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smart Power Grids - Talking about a Revolution. IEEE Emerging Technology Portal, 2009.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лоскутов А.Б., Соснина Е.Н., Лоскутов А.А.«Способ передачи электрической энергии»Патент на изобретение РФ № 2475918, МПК H02J4/00;RU. Опубл. 20.02.2013, Бюл. № 5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Loskutov AB., SosninaEN.,Loskutov AA.“Method for the transmission of electrical energy”, Patent for the invention of the Russian Federation N. 2475918, IPC H02J4/00 RU. Publ. 02.20.2013, Bull.N. 5.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чивенков А.И., Крахмалин И.Г.«Способ передачи электрической энергии трехфазного напряжения на переменном токе и система для его реализации».Патент на изобретение РФ № 2337451, МПК H02J3/00, опубл. 27.10.2008; RU. Бюл.№30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chivenkov AI., Krakhmalin IG.“A method for transmitting electrical energy of three-phase AC voltage and a system for its implementation”. Patent for the invention of the Russian Federation N. 2337451, IPC H02J3/00, publ. 10/27/2008; RU. Bull. N.30.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">БекерманнЙенс, Хайнбокель Штефан. «Устройство и способ для формирования, накопления и передачи электрической энергии». Патент на изобретение РФ № 2496208, МПК H02J7/34, опубл. 20.10.2013 г.RU. Бюл. № 29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Beckermann Jens, HeinbockelStefan.“Device and method for the formation, storage and transmission of electrical energy”. Patent for the invention of the Russian Federation N. 2496208, IPC H02J7/34, publ. 10.20.2013, RU. Bull. N. 29.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рауль Е.В. Перспективы применения накопителей энергии для сетей электроснабжения 0,4 кВ // Вестник МЭИ.2013. № 3.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Raul EV. Prospects for the use of energy storage for 0.4 kV power supply networks. Vestnik MPEI. 2013.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
