Полупроводниковый регулятор реактивной мощности напряжением 0,4 кВ, ориентированный на работу в составе сети с распределённой автоматизацией

Дмитрий Иванович Панфилов; Михаил Георгиевич Асташев; Кирилл Александрович Лунин; Александр Николаевич Рожков; Сергей Викторович Шувалов

doi:10.34831/EP.2021.1077.4.005

Полупроводниковый регулятор реактивной мощности напряжением 0,4 кВ, ориентированный на работу в составе сети с распределённой автоматизацией

Дмитрий Иванович Панфилов, Михаил Георгиевич Асташев, Кирилл Александрович Лунин, Александр Николаевич Рожков, Сергей Викторович Шувалов

Аннотация

Рассматривается технология построения современных полупроводниковых регуляторов реактивной мощности (ПРРМ), предназначенных для работы в составе электрических сетей с распределённой автоматизацией. Сформулированы требования к современным устройствам регулирования и компенсации реактивной мощности в электрических сетях. Предложен подход к построению быстродействующих ПРРМ, базирующийся на применении тиристорно-переключаемых топологий построения источников реактивной мощности и функционирующих под управлением современных цифровых систем управления. Приведены характеристики предлагаемых ПРРМ, описаны режимы их работы. Представлены результаты опытно-промышленной эксплуатации опытного образца ПРРМ на объекте ПАО «Россети Ленэнерго», подтвердившие широкий спектр функциональных возможностей предложенного технического решения по построению ПРРМ. Описаны перспективы применения инновационных ПРРМ в структуре современных электрических сетей и ключевые направления развития технологии.

Ключевые слова

компенсация реактивной мощности, цифровая трансформация энергетики, активно-адаптивные электрические сети, средства компенсации реактивной мощности, опытно-промышленная эксплуатация

Полный текст:

PDF

Литература

Воротницкий, В.Э. Сравнительный анализ управления реактивной мощностью на электроэнергетических рынках зарубежных стран и России [Текст] / В.Э. Воротницкий, К.В. Жабин, В.И. Колибаба // Электрические станции. -- № 5(1066). -- 2020. – С. 8 – 19.

Воротницкий, В.Э. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях России – стратегический путь повышения их энергетической эффективности [Текст] / В.Э. Воротницкий, Г.П. Кутовой, В.А. Овсейчук // Новости электротехники. -- 2015. -- № 3(93).

Кононенко, В.Ю. Задачи научно-технической политики в области качества электроэнергии на современном этапе формирования цифровой экономики РФ [Текст] / В.Ю. Кононенко, А.С. Мурачев, Д.О. Смоленцев // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2018. – № 2. – С. 28 -- 31.

Идельчик, В.И. Электрические системы и сети [Текст] / В.И. Идельчик. – М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2009. – 592с.

Железко, Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии [Текст]: руководство для практических расчетов / Ю.С. Железко. – М.: ЭНАС, 2009.

Климов, В. Компенсаторы реактивной мощности и мощности искажения в системах гарантированного электропитания промышленного назначения [Текст] / В. Климов, В. Смирнов, Ю. Карпиленко // Силовая электроника. – 2008. -- № 3. -- С. 108 -- 112.

Едемский, С.Н. Использование устройства компенсации реактивной мощности СТАТКОМ в электроэнергетической системе [Текст] / С.Н. Едемский, И.И. Пушкаренко, О.В. Тригуб // Диагностика и надежность электрооборудования. – 2013. -- № 3 (51). -- С. 27 -- 30.

Андреева, Е.В. Конденсаторы для компенсации реактивной мощности сельских низковольтных сетей [Текст] / Е.В. Андреева // Инженерно-техническое обеспечение АПК. – 2011. – № 2.

Энергосбережение при компенсации реактивной мощности у потребителей [Текст] // Энергосовет. – 2010. -- № 3 (8). -- С. 21. -- 23.

Боровиков, М.А. Трехфазный транзисторный компенсатор реактивной мощности [Текст] / М.А. Боровиков, М.В. Петрова, Н.И. Горбачевский // Вестник УлГТУ. -- 2003. -- № 1 – 2. -- С. 67. -- 70.

Рогинская, Л.Э. Особенности работы транзисторного преобразователя в составе компенсатора реактивной мощности с индуктивным накопителем энергии [Текст] / Л.Э. Рогинская, А.А. Караваев // Вестник СГТУ. – 2012. – Вып. 2. -- №1 (64). -- С. 120 -- 125.

О единой технической политике в электросетевом комплексе [Текст]: утв. советом директоров ПАО «Россети» (протокол от 08.11.2019 № 378). – М.: ПАО «Россети», 2019.

Хазарадзе, Т.О. Построение масштабных АСУ ТП: опыт решения проблемы [Текст] / Т.О. Хазарадзе, А.И. Куликов // Мир компьютерной автоматизации. – 2002. -- № 5. – С. 37 -- 45.

Программа инновационного развития ПАО «Ленэнерго» на 2016 -- 2020 гг. с перспективой до 2025 г. [Электронный ресурс]. – СПб.: ПАО «Ленэнерго», 2016. – (https://www.lenenergo.ru/upload/medialibrary/).

Vyatkin, V. Systematic Design and Implementation of Distributed Controllers in Industrial Automation [Text] / V. Vyatkin, M. Hirsch, H.-M. Hanisch // Proceedings of the IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation. – 2006. – P. 633 -- 640.

Bertocco, M. A multi-layer architecture for distributed data acquisition [Text] / M. Bertocco, S. Cappellazzo, A. Flammini, M. Parvis // Proceedings of the 19th IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference. -- 2002. -- Vol. 2. -- P. 1261 -- 1264.

Bonastre, A. A new generic architecture for the implementation of intelligent and distributed contol systems [Text] / A. Bonastre, J.V. Capella, R. Ors // Proceedings of the 28th IEEE Annual Conference of the Industrial Electronics Society. – 2002. -- Vol. 3. – P. 1790 -- 1795.

Panfilov, D.I. New approach for thyristors switched capacitors design for static VAR compensator systems [Text] / D.I. Panfilov, A.E. ElGebaly, M.G. Astashev, A.N. Rozhkov // Proceedings of the 19th International Conference of Young Specialists on Micro “Nanotechnologies and Electron Devices (EDM)”. -- Erlagol, Russia, 2018. – P. 6403 – 6408.

Panfilov, D.I. Control System Operation in Thyristors Switched SVCs with Improved Quality of Reactive Power” [Text] / D.I. Panfilov, A.E. ElGebaly, M.G. Astashev, A.N. Rozhkov // Proceedings of the International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe). -- Palermo, Italy, 2018. – P. 1 -- 6.

Panfilov, D.I. Modern Approaches to Controlled Static VAR Compensators design [Text] / D.I. Panfilov, A.N. Rozhkov, M.G. Astashev, I.I. Zhuravlev // Proceedings of the International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2019 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPSEurope). -- Genova, Italy, 2019. – P. 1 -- 6.

Панфилов, Д.И. Моделирование тиристорного компенсатора реактивной мощности с высоким качеством регулируемого тока [Текст]: материалы Международной научно-практической конференции «Наука сегодня: опыт, традиции, инновации» / Д.И. Панфилов, Р.Н. Красноперов, А.Н. Рожков, Е.М. Духнич. -- Вологда, 2018. -- С. 17 -- 22.

Панфилов, Д.И. Разработка подхода к адаптации управления источниками реактивной мощности в условиях изменения параметров режима линии электропередачи Текст]: материалы Международной научно-практической конференции «Наука сегодня: опыт, традиции, инновации» / Д.И. Панфилов, М.Г. Асташев, А.Н. Рожков, Р.Н. Красноперов. -- Вологда, 2019. – С. 23 -- 25.

Конденсаторная группа, коммутируемая тиристорами [Текст]: пат. 2677860 Рос. Федерация / Панфилов Д.И., Асташев М.Г., Рожков А.Н.; опубл. 22.01.2019., Бюл. № 3.

Способ управления емкостью управляемой конденсаторной группы и устройство для его осуществления [Текст]: пат. 2683964 Рос. Федерация / Панфилов Д.И., Асташев М.Г., Рожков А.Н., Духнич Е.М., Красноперов Р.Н.; опубл. 03.04.2019., Бюл. № 10.

Способ управления тиристорно-переключаемой конденсаторной группой и устройство для его реализации [Текст]: пат. 2677862 / Панфилов Д.И., Асташев М.Г., Рожков А.Н., Духнич Е.М., Красноперов Р.Н.; опубл. 22.01.2019., Бюл. № 3

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.1077.4.005