Оптимизация схемы тиристорного регулятора напряжения для сети 6 – 20 кВ

Е. Н. Соснина; А. А. Кралин; Р. Ш. Бедретдинов

doi:10.34831/EP.2023.71.36.001

Оптимизация схемы тиристорного регулятора напряжения для сети 6 – 20 кВ

Е. Н. Соснина, А. А. Кралин, Р. Ш. Бедретдинов

Аннотация

Предложены схемотехнические решения по оптимизации тиристорного регулятора амплитуды и фазы напряжения (ТРН), разработанного в НГТУ им. Р. Е. Алексеева. Оптимизация устройства направлена на сокращение трансформаторного оборудования, упрощающее конструкцию и повышающее надежность ТРН. С использованием компьютерного моделирования в системе MATLAB Simulink выполнен анализ регулировочных характеристик ТРН и гармонического состава выходного напряжения при продольном, поперечном и продольно-поперечном способах управления. Исследования позволили установить диапазоны эффективного регулирования по амплитуде и фазе выходного напряжения ТРН оптимизированной конструкции, при которых выполняются требования к качеству электроэнергии.

Ключевые слова

тиристорный регулятор напряжения, продольное и поперечное регулирование, моделирование, коэффициент нелинейных искажений, векторные диаграммы, диапазон регулирования

Полный текст:

PDF

Литература

Беляев, А. Н. Повышение устойчивости сверхдальних линий электропередачи переменного тока на основе распределенного управления устройствами FACTS / А. Н. Беляев, О. О. Переслыцких // Электричество. — 2021. — № 1. — С. 4 – 12.

Воропай, Н. И. От плана ГОЭЛРО к глобальному электроэнергетическому интернету / Н. И. Воропай // Электричество. — 2020. — № 12. — С. 10 – 13.

Королев, В. М. Повышение эффективности регулирования напряжения в районных электрических сетях / В. М. Королев, А. С. Ванин, Р. Ю. Гоенко, В. Н. Тульский // Электроэнергия. Передача и распределение. — 2022. — № 5(74). — С. 50 – 56.

Асташев, М. Г. Развитие технологии полупроводниковых устройств регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой для цифровых трансформаторных подстанций 6 – 10 / 0,4 кВ / М. Г. Асташев, Д. И. Панфилов, П. А. Рашитов [и др.] // Электроэнергия. Передача и распределение. — 2022. — № 5(74). — С. 32 – 41.

Santamaria-Henao, N. Optimal Siting and Sizing of FACTS in Distribution Networks Using the Black Widow Algorithm / N. Santamaria-Henao, O. D. Montoya, C. L. Trujillo-Rodrнguez // Algorithms. — 2023. — № 16. — С. 225.

Hussein, N. A. Interline power flow controller (IPFC) characterization in power systems / N. A. Hussein, A. A. Eisa, H. M. Mahmoud, S. A. Shehata, and A. Othman // International Journal of Engineering & Technology, vol. 7(3), 2018, С. 1656 – 1665.

Kumbhare, P. P. Application of Distributed Static Series Compensator for Improvement of Power System Stability. Silicon Photonics & High-Performance Computing // P. P. Kumbhare, A. A. Nimje, and P. R. Sawarkar. — Advances in Intelligent Systems and Computing, 2018, vol. 718, С. 27 – 34.

Bodenstein, M. Optimized Power Flow Control to Minimize Congestion in a Modern Power System / M. Bodenstein, I. Liere-Netheler, F. Schuldt, von K. Maydell, A. K. Hartmann, C. Agert // Energies. — 2023. № 16. — С. 4594.

Ahmed, M. K. Multiobjective Optimization of Power Flow Distribution in EPS with RES under Minimum Number of Transformer’s On-Load Tap Changing / M. K. Ahmed, M. H. Osman, N. V. Korovkin // Электричество. — 2022. — № 5. — С. 10 – 20.

Асташев, М. Г. Полупроводниковые регуляторы-стабилизаторы напряжения для распределительных сетей / М. Г. Асташев, К. А. Лунин, Д. И. Панфилов [и др.] // Электрические станции. — 2021. — № 2(1075). — С. 16 – 20.

Асабин, А. А. Экспериментальные исследования тиристорного регулятора напряжения / А. А. Асабин, Е. Н. Соснина, И. В. Белянин, Е. В. Крюков, Р. Ш. Бедретдинов, В. М. Ковин // Интеллектуальная электротехника. — 2020. — № 4. — С. 6 – 26.

Соснина, Е. Н. Исследование установившихся режимов работы распределительной электрической сети с тиристорным регулятором напряжения / Е. Н. Соснина, А. А. Кралин, А. А. Асабин, Е. В. Крюков // Промышленная энергетика. — 2021. — № 12. — С. 2 – 15.

Патент на полезную модель № 180964 U1 Российская Федерация, МПК H03H 7/18. Универсальное фазоповоротное устройство для сетей среднего и высокого напряжения: № 2017141949: заявл. 01.12.2017: опубл. 02.07.2018 / Е. Н. Соснина, А. А. Асабин, А. А. Кралин, Е. В. Крюков; заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева» (НГТУ).

Патент № 2398342 C1 Российская Федерация, МПК H02M 5/12. Способ управления тиристорным регулятором напряжения трансформатора : № 2009123939/09 : заявл. 23.06.2009 : опубл. 27.08.2010 / А. А. Асабин ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева (НГТУ).

Асабин, А. А. Способы плавного регулирования величины выходного напряжения тиристорного регулятора вольтодобавки / А. А. Асабин, А. А. Кралин, Е. В. Крюков [и др.] // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. — 2018. — № 4(123). — С. 69 – 75. — DOI: 10.46960/1816- 210X_2018_4_69.

Соснина, Е. Н. Интеллектуальный регулятор потока мощности для активно-адаптивной электрической сети / Е. Н. Соснина, Е. В. Крюков, Д. А. Гусев // Фёдоровские чтения — 2022 : LII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием, с элементами научной школы для молодежи, Москва, 15–18 ноября 2022 г. — М.: Издательский дом МЭИ, 2022. — С. 224 – 233.

ГОСТ 32144–2013. Нормы качества электроэнергии в СЭС общего назначения. — М.: Стандартинформ, 2014. –16 с.

Sosnina, E. Harmonic Analysis of the Thyristor Regulator Output Voltage / E. Sosnina, A. Kralin, R. Bedretdinov, E. Kryukov // Proceedings of the 2018 IEEE PES Transmission and Distribution Conference and Exhibition — Latin America, T and D-LA 2018, Lima, 18–21 сентября 2018 г. — С. 8511663.

Алтунин, Б. Ю. Математическое моделирование тиристорных устройств РПН трехфазных трансформаторов / Б. Ю. Алтунин, И. М. Туманов // Электротехника. — 1996. — № 6. — С. 22 – 25.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.71.36.001