Моделирование режимов электрических сетей, оснащенных устройствами распределенной продольной компенсации

Авторы

  • Василий Пантелеймонович Закарюкин ООО «Smart grid»
  • Андрей Васильевич Крюков Иркутский государственный университет путей сообщения; Иркутский национальный исследовательский технический университет

Ключевые слова:

устройства распределенной продольной компенсации, режимы электрических сетей, моделирование, воздушная линия электропередачи

Аннотация

В настоящее время активно развивается технология управления режимами электроэнергетических систем, основанная на применении устройств распределенной продольной компенсации на воздушных линиях электропередачи. Основные преимущества таких устройств заключаются в следующем: возможность централизованного или автономного регулирования тока линии; высокая надежность благодаря тому, что выход из строя одного устройства не окажет заметного влияния на систему в целом; ослабленная реакция на типичные аварийные ситуации; простая замена вышедшего из строя устройства; быстрая процедура монтажа; минимизация кольцевых потоков мощности и снижение потерь; уменьшение капитальных затрат для повышения передаваемой мощности. Для практического внедрения устройств распределенной продольной компенсации требуется разработка компьютерных моделей, обеспечивающих адекватное моделирование режимов сложных электрических сетей, оснащенных распределенными устройствами продольной компенсации. Такие модели могут быть сформированы на базе методов определения режимов электроэнергетических систем в фазных координатах, разработанных в Иркутском государственном университете путей сообщения. В статье представлены результаты исследований, направленных на разработку компьютерных моделей устройств распределенной продольной компенсации, предназначенных для расчетов электроэнергетических систем в фазных координатах. Результаты исследований показали, что разработанные модели обеспечивают адекватное моделирование режимов электрических сетей, оснащенных распределенными устройствами продольной компенсации. Модели этих устройств реализованы на базе мультифазного представления элементов электроэнергетических систем и могут применяться для решения следующих задач: определение нормальных, аварийных и неполнофазных режимов электроэнергетических систем, оснащенных устройствами распределенной продольной компенсации, а также расчет электромагнитных полей, создаваемых линиями электропередачи, на которых установлены данные устройства.

Библиографические ссылки

Малогабаритные устройства продольной компенсации для воздушных линий электропередачи / Д.И. Панфилов, Ю.Г. Шакарян, М.Г. Асташев и др. // Электротехника. 2017. №. 7. С. 78–82.

Divan D. A Distributed Static Series Compensator System for Realizing Active Power Flow Control on Existing Power Lines / D. Divan, W. Brumsickle, R. Schneider and others // IEEE transactions on power delivery. 2007. Vol. 22. №. 1. P. 642–649.

Чаплыгин Е.Е. Асташев М.Г., Расули К.В. Применение активных источников реактивной мощности для перерас-пределения потоков энергии в электрических сетях // Электротехника. 2013. № 12. С. 19–25.

Чаплыгин Е.Е. Асташев М.Г., Расули К.В. Исследование режимов работы и характеристик последовательных ис-точников реактивной мощности // Электротехника. 2016. № 11. С. 66–71.

Kreikebaum F., Imayavaramban M., Divan D. Active Smart Wires: An Inverter-less Static Series Compensator // Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2010. DOI: 10.1109/ECCE.2010.5618305.

Brissette A. M. Performance Analysis and Design of Distributed Static Series Compensators for Transmission Line Reac-tance Control. A thesis submitted to the Faculty of the Graduate School of the University of Colorado for the degree of Doctor of Philosophy. Department of Electrical, Computer, and Energy Engineering. 2014. 131 p.

Das D., Kreikebaum F., Divan D., Lambert F. Reducing Transmission Investment to Meet Renewable Portfolio Standards Using Smart Wires // IEEE 2010 Transmission and Distribution Conference and Exposition. New Orleans, 2020. Р. 1–7. DOI: 10.1109/TDC.2010.5484217.

Rogers K.M., Overbye T. J. Some Applications of Distributed Flexible AC Transmission System (D-FACTS) Devices in Power Systems. DOI: 10.1109/NAPS.2008. 5307314. IEEE Xplore. 9 p.

Using Distribution Static Compensators (D-STATCOMs) to Extend the Capability of Voltage-Limited Distribution Feeders / S.M. Ramsay, P.E. Cronin, R.J. Nelson et al. In 40th Annual Conference on Rural Electric Power, 1996. DOI: 10.1109/repcon.1996.495235.

Mayer J., Hossein-Zadeh N., Wolfs P. Investigation of Voltage Quality and Distribution Capacity Issues on Long Rural Three Phase Distribution Lines Supplying SWER Systems. Presented at the Australasian Universities Power Engineering Con-ference, AUPEC, 2005. URL: http://hdl.handle.net/20.500.11937/30837.

Mayer J., Hosseinzadeh N., Wolfs P. Modelling of Voltage Regulation Issues in SWER Systems Using PSCAD/EMTDC. Presented at the Australasian Universities Power Engineering Conference, AUPEC, Melbourne, Australia, 2006. URL: http://hdl.handle.net/20.500.11937/19719.

Jarrett R., Oo A.M.T., Harvey B. An Investigation Into the Use of Four Quadrant Inverter Devices for Voltage and Var Support on SWER Systems. In 22nd Australasian Universities Power Engineering Conference, AUPEC. 2012. P. 1–7.

Poriya Fajri, Saeed Afsharnia. A PSCAD / EMTDC Model for Distributed Static Series Compensa tor (DSSC) // IEEE Second International Conference on Electrical Engineering. Lahore, 2008.

Kumbhare P.P., Nimje A.A., Sawarkar P.R. Application of Distributed Static Series Compensator for Improvement of Power System Stability // Silicon Photonics & High Performance Computing. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2018. Vol. 718. Springer, Singapore. DOI: 10.1007/978-981-10-7656-5_4.

Khalilian M., Mokhtari M., Khazaie J., Nazarpour D., Farsadi M. Distributed Static Series Compensator (DSSC) for Power Flow Control and Inter-Area Oscillations Damping Studies // ELECO 2011 7th International Conference on Electrical and Electronics Engineering, 1–4 December, Bursa, TURKEY. P. 85–90.

Taher S.A., Afsari S.A. Optimal Location and Sizing of DSTATCOM in Distribution Systems by Immune Algorithm // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2014. Vol. 60. P. 34–44.

. Modeling, Simulation and Group Control of Distributed Static Series Compensators / Poria Fajri, Saeed Afsharnia, Dar-yoush Nazarpour et al. // American J. of Engineering and Applied Sciences. 2008. № 1 (4). P. 347–357.

Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 2005. 273 с.

Буякова Н.В., Закарюкин В.П., Крюков А.В. Электромагнитная безопасность в системах электроснабжения же-лезных дорог: моделирование и управление. Ангарск : АнГТУ, 2018. 382 с.

Опубликован

2021-07-25

Как цитировать

Закарюкин, В. П., & Крюков, А. В. (2021). Моделирование режимов электрических сетей, оснащенных устройствами распределенной продольной компенсации. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, (2(70), 84-92. извлечено от http://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/163