Использование и совершенствование автоматических систем для управления рассредоточенными источниками электроэнергии в локальных электрических системах

ЦЕЛЬ. Рассмотреть применение автоматических систем для управления рассредоточенными источниками электроэнергии в локальных электрических системах. Исследовать возможности расширения функций таких автоматических систем управления для повышения качества электроэнергии с точки зрения устранения обменных и синфазных колебаний мощности. МЕТОДЫ. Исследования дизель-генераторных агрегатов, параллельно работающих в локальных электрических системах, проведены методами математического моделирования. В математической модели учтено наличие явления «люфта» в контурах регулирования частоты вращения. РЕЗУЛЬТАТЫ. Отмечена целесообразность применения в локальных электрических системах аккумуляторных батарей, выпрямительных и инверторных преобразователей. Экспериментальные исследования в локальной электрической системе выявили существование обменных и синфазных колебаний мощности. Математическое моделирование также подтвердило возникновение в локальной электрической системе обменных колебаний мощности из-за «люфта» в контуре регулятора частоты, а также синфазных колебаний мощности из-за различия коэффициентов передачи регуляторов частоты у параллельно работающих дизель-генераторных агрегатов. Получена карта зависимости амплитуды обменных колебаний мощности от зазоров люфта и карта зависимости амплитуды синфазных колебаний мощности от значений коэффициента усиления регулятора частоты. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Установлена возможность устранения обменных и синфазных колебаний мощности уменьшением и обеспечением равенства коэффициентов передачи регуляторов частоты. Добавление функции устранения обменных и синфазных колебаний мощности в системы автоматического управления рассредоточенными источниками электроэнергии в локальных электрических системах обеспечивает поддержание необходимого качества электроэнергии в квазиустановившихся режимах работы.

1. Jiang, J., Peyghami, S., Coates, C., Blaabjerg, F. A Decentralized Reliability-Enhanced Power Sharing Strategy for PV-Based Microgrids. IEEE Transactions on Power Electronics. 2021;36(6):7281–7293, 9272881.

2. Gracheva E. I., Alimova A.N. Calculating Methods and Comparative Analysis of Losses of Active and Electric Energy in Low Voltage Devices . International Ural Conference on Electrical Power Engineering (UralCon), 2019. 361-367.

3. Савенко А.Е., Рыбин А.Г. Оптимизация схемы присоединения рассредоточенных источников электроэнергии к распределительным электрическим сетям Темрюкского района. Вестник КГЭУ.2022;1(53): 76–85.

4. Лежнюк П.Д., Нетребский В.В., Никиторович А.В. Оптимизация распределения нагрузки между рассредоточенными источниками энергии в локальной электрической системе / Технiчна електродинамiка. 2012;2:38-39.

5. Lezhniuk, P., Komar, V., Rubanenko, O. Information Support for the Task of Estimation the Quality of Functioning of the Electricity Distribution Power Grids with Renewable Energy Source. 2020 IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems, ESS 2020 – Proceedings. 2020:168–171, 9159965.

6. Lezhniuk, P., Komar, V., Kravchuk, S. Regimes Balancing in the Local Electric System with Renewable Sources of Electricity. 2019 IEEE 20th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering. CPEE 2019, 8949118.

7. Грачева Е.И., Алимова А.Н., Абдуллазянов Р.Э. Анализ и способы расчета потерь активной мощности и электроэнергии в низковольтных цеховых сетях. Вестник КГЭУ.2018;4(40):53-65.

8. Грачева Е.И., Садыков Р.Р. Исследование вероятностных характеристик систем электроснабжения / Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики.2017;1-2:95–101.

9. Martinez, M.S., Nozik, A.J., Beard, M.C. Theoretical limits of multiple exciton generation and singlet fission tandem devices for solar water splitting. Journal of Chemical Physics. 2019;151(11),114111.

10. Грачева Е.И., Шакурова З.М., Абдуллазянов Р.Э. Сравнительный анализ наиболее распространенных детерминированных методов определения потерь электроэнергии в цеховых сетях. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019;21(5):87-96.

11. Sangwongwanich, A., Blaabjerg, F. Monte Carlo Simulation with Incremental Damage for Reliability. Assessment of Power Electronics IEEE Transactions on Power Electronics. 2021,36(7):7366–7371, 9293165.

12. Banin U., Waiskopf N., Hammarström L., Batista V.S., Brudvig G.W. Nanotechnology for catalysis and solar energy conversion. Nanotechnology. 2020;32(4),042003.

13. Мещеряков В.Н., Черкасова В.С., Мещерякова О.В. Коррекция системы векторного управления асинхронным электроприводом / Системы управления и информационные технологии, 2015. №3(61). C. 36-38.

14. Губанов Ю.А., Калинин И. М., Корнев А.С., Кузнецов В.И., Сеньков А.П. Направления совершенствования судовых единых электроэнергетических систем. Морские интеллектуальные технологии, 2019, №1-1(43), стр. 103–109.

15. Савенко А.Е., Голубев А.Н. Обменные колебания мощности в судовых электротехнических комплексах /Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина. Иваново, 2016. – 172 с.

16. Savenko A.E., Savenko P.S. Analysis of Power Oscillations Parameters in Autonomous Electrical Complexes Using the Method of Customization Charts Designing. Proceedings – 2020 International Ural Conference on Electrical Power Engineering, UralCon 2020, Proc. 2020 Int. Ural Conf. on Electrical Power Engineering. С. 400–405.