Методическое пособие 816

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной монографии проведен анализ основных проблем управления режимами распределительных электрических сетей электроэнергетических систем. Причем главное внимание уделено второй ступени распределительных сетей (сети 20,10 и 6 кВ), осуществляющих передачу электроэнергии от подстанций системообразующей сети к центрам питания сетей городов, промышленных предприятий и сельской местности. Согласно официальной статистике именно в этом сегменте ЭЭС проявляются основные проблемы по качеству электроснабжения, энергоэффективности и энергосбережению. Показано, что основные пути решения данных проблем лежат в направлении интеллектуализации всего комплекса управления этими объектами, с применением современных аппаратных средств и программного обеспечения, в свете современных концепций Smart Grid в ЭЭС и технологии FACTS.

Рассмотрены основные принципы и структуры автоматизированных систем управления, используемые в современных распределительных электрических сетях электроэнергетических систем. Приведены наиболее распространенные методологические подходы управления режимами второй ступени распределительных сетей и их математическая основа.

Дана качественная оценка целесообразности применения наиболее эффективных из этих методов, в соответствии с выбранными критериями и условиями функционирования рассматриваемых в данной работе объектов электроэнергетического хозяйства.

Дано описание наиболее распространенных, в узлах нагрузок, средств регулирования напряжения и реактивной мощности. Проанализированы их технические особенности, область применение, достоинства и недостатки. Основное внимание уделено современным устройствам платформы технологий FACTSстатическим преобразователям. Так как только они могут выполнить функцию активно-адаптивных элементов автоматизированных систем управления режимами распределительных электрических сетей электроэнергетических систем.

231

Разработаны и практически реализованы статические преобразователи на основе тиристорных регуляторов напряжения (ТРН), тиристорных конденсаторных установок (ТКУ).

Рассмотрены основные аппаратные решения регулирования как напряжения, так и реактивной мощности в узлах нагрузки и непосредственно у основных типовых потребителей электрической энергии. Указаны пути повышения эффективности использования ТРН и ТКУ для конкретных типов нагрузок.

Учитывая тот факт, что структура ЭЭС является сложной и многоуровневой системой, в работе были определены основные критерии оптимального управления распределительных электрических сетей электроэнергетических систем как первой, так и второй ступени. По ним были сформулированы задачи и перед программными средствами обеспечения этого управления.

Данные программными средства обеспечения были рассмотрены и для статических преобразователей напряжения, и для тиристорных конденсаторных установок. Приведены их основные технические характеристики.

Приведен ряд экспертных оценок эффективности применения программно-аппаратных средств управления режимами современных распределительных электрических сетей электроэнергетических систем, на основе статических преобразователей, рассмотренных в данной работе.

232

государственного технического университета. – 2014. – Т.10, № 5-1.

–С. 92-97.

12.Зайцев, А.И. Развитие электроэнергетических систем на базе концепции Smart Grid [Текст] / А.И. Зайцев // Электротехнические комплексы и системы управления. – 2013. – №1.

–С.71-76.

13.Подвальный, С.Л. Имитационное управление технологическими объектами с гибкой структурой [Текст] / С.Л.

Подвальный, В.Л. Бурковский. − Воронеж: ВГТУ, 1988. − 162 с.

14.Крысанов, В.Н. Вопросы концептуального развития Smart Grid в электроэнергетике с применением принципов искусственных нейронных (ИНС) и нейро-нечётких сетей (ННС) [Текст] / В.Н. Крысанов, К.С. Гамбург, А.Л. Руцков // Электротехнические комплексы и системы управления. – 2014. – №1 – С. 7-15.

15.Бурковский, В.Л. Модели оптимального энергораспределения в системах регионального энергопотребления [Текст] / В.Л. Бурковский, Р.А. Харченко. – Воронеж: ВГТУ, 2006. – 137 c.

16.Веников, В.А. Электрические системы. Математические задачи электроэнергетики [Текст] / В.А. Веников. – М.: Высшая школа, 1981. – 288 с.

17.Веников, В.А. Электрические системы. Режимы работы электрических систем и сетей [Текст] / В.А. Веников. – М.: Высшая школа, 1975. – 130 с.

18.Веников, В.А. Электрические системы. Электрические расчеты, программирование и оптимизация [Текст] / В.А. Веников. – М.: Высшая школа, 1973. – 76 с.

19.Веников, В.А. Электрические системы. Электрические сети [Текст] / В.А. Веников, А.А. Глазунов, Л.А. Жуков. – М.: Высшая школа, 1988. – 511 с.

20.Фокин, Ю.А. Структурное эквивалентирование при расчетах надежности сложных электрических сетей [Текст] / Ю.А.

Фокин, А.М. Харченко // Энергетика. − 1983. − №6. − С. 27-32.

21. Фокин, Ю.А. Метод поиска целесообразной топологии при планировании режимов распределительных сетей [Текст] / Ю.А. Фокин, А.М. Харченко. − М: МЭИ, 1990. − 230 с.

22. Хачатрян, В.С. Метод расчета узловых сопротивлений сложных систем [Текст] / В.С. Хачатрян // Электричество. − 1968. − №7. − С. 21-29.

234

23. Хачатрян, В.С. Диакоптика и задачи определения обобщенных параметров больших энергосистем [Текст] / В.С. Хачатрян, О.А. Суханов // Электричество. − 1973. − №4. − С. 15-19.

24.Ключев, В.И. Теория электропривода [Текст] / В.И. Ключев. − М.: Энергоатомиздат, 2001. − 704 с.

25.Оптимизация интеллектуальных электроэнергетических систем [Электронный ресурс]: Режим доступа World Wide Web. URL: http://as.kz/optimizaciya-electroenergeticheskih-sistem/2014

26.Окин, А.А. Противоаварийное управление в ЕЭС России

[Текст] / А.А. Окин, В.А. Семенов. − М.: Издательство МЭИ, 1996. − 167 с.

27.Беркович, М.А. Основы автоматики энергосистем [Текст]

/М.А. Беркович, А.Н. Комаров. − М.: Энергоатомиздат, 1981. − 433 с.

28.Беркович, А.М. Автоматика электроэнергетики [Текст] /

М.А. Беркович, В.Л. Гладышев. − М.: Энергоатомиздат, 1991. − 402 с.

29.Овчаренко, Н.И. Автоматизация энергосистем [Текст] / Н.И. Овчаренко, А.Ф. Дьяков. − М.: Издательство МЭИ, 2007. − 476 с.

30.Ершов, А.М. Автоматизация систем электроснабжения

[Текст] / А.М. Ершов. − Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2009. − 100 с.

31.Соскин, Э.А. Автоматизация управления промышленным электроснабжением [Текст] / Э.А. Соскин, Э.А. Киреева. − М.: Энергоатомиздат, 1990. − 384 с.

32.Соскин, Э.А. Основы диспетчеризации и телемеханики

промышленных систем энергоснабжения [Текст] / Э.А. Соскин. − М.: Энергия, 1977. − 400 с.

33. Овчаренко, Н.И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем [Текст] / Н.И. Овчаренко, А.Ф. Дьяков. − М.: НЦ ЭНАС, 2000. − 504 с.

34.Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения [Текст] / В.А. Андреев. − М.: Высшая школа, 2006.

−639 с.

35.Овчаренко, Н.И. Элементы автоматических устройств

энергосистем [Текст] / Н.И. Овчаренко. − М.: Энергоатомиздат, 1995. − 512 с

235

36. Дьяков, А.Ф. Микропроцессорная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем [Текст] / А.Ф. Дьяков, Н.И. Овчаренко. − М.: МЭИ, 2000. − 526 с.

37. Дьяков, А.Ф. Микропроцессорная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем [Текст] / А.Ф. Дьяков, Н.И. Овчаренко. − М.: МЭИ, 2008. − 532 с.

38.Алексеев, О.П. Автоматика электроэнергетических систем [Текст] / О.П. Алексеев, В.Л. Козис. − М: Энергоиздат, 1981. − 412 с.

39.Страшун, Ю.П. Основы сетевых технологий для

автоматизации и управления [Текст] / Ю.П. Страшун. − М.: Издательство МГТУ, 2003. − 384 с.

40.Особенности проектирования распределенных АСУТП [Электронный ресурс]: Режим доступа World Wide Web. URL: http://www.astp.ru

41.Построение АСУТП на базе концепции открытых систем [Электронный ресурс]: Режим доступа World Wide Web. URL: http:/www.osp.ru/pcworld/1998/01/40/htm

42.Норенков, И.П. Автоматизированные системы управления технологическими процессами [Текст] / И.П. Норенков // Вестник

МГТУ. − 2002. − №1. − С. 7-12.

43.Егоров, А.А. Открытые технологии и промышленные АСУ [Текст] / А.А. Егоров // Промышленные АСУ и контроллеры. − 2003. − №1. − С. 13-18.

44.Калядин, А.Ю. Использование масштабируемой архитектуры в АСУТП на промышленных предприятиях [Текст] /

А.Ю. Калядин // Промышленные АСУ и контроллеры. − 2001. − №2.

−С. 14-21.

45.Федеральный закон РФ от 23.03.09 г. N 261-Ф3 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [Текст] // «РГ» - Федеральный выпуск №5050 от 27 ноября 2009 г.

46.Крысанов, В.Н. Программно--аппаратное обеспечение систем управления ЭЭС на базе технологии FACTS [Текст] / В.Н.

Крысанов. − Воронеж: ФГБОУ ВО ВГТУ, 2016. − 232 с.

47. А.с. 2016662274 А1, МКИ3 H 02 J 3/18. Программа прогнозирования выработки и потребления электрической энергии в региональной системе электроснабжения [Текст] / В.Л. Бурковский,

236

А.Д. Данилов, В.Н. Крысанов, Махмуд Омар Шукур Махмуд, А.Л. Руцков, В.М. Мугатина (RU). – № 2016619740; заявл. 15.09.2016; опубл. 07.11.2016, Бюл. № 25.

48.Крысанов, В.Н. Функционально-алгоритмическая организация систем регионального энергопотребления [Текст] / В.Н. Крысанов, Шукур Омар Махмуд, А.Л. Руцков // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2016.– т.12. – № 1. – С. 44-49.

49.Бурковский, В.Л. Оптимизация функционирования региональных систем энергоснабжения с применением элементов экспертных методов [Текст] / В.Л. Бурковский, В.Н. Крысанов, А.Л. Руцков, Шукур Омар Махмуд // Современные методы прикладной математики, теории управления и компьютерных технологий (ПМТУКТ -2016). – №1. – С. 59-63.

50.Крысанов, В.Н. Особенности реализации концепции Smart Grid в региональных системах [Текст] / В.Н. Крысанов, А.Л. Руцков, Шукур Омар Шукур Махмуд // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2014. – № 5-1. – С. 92– 97.

51.Крысанов, В.Н. Вопросы концептуального развития Smart Grid в электроэнергетике с применением принципов искусственных нейронных (ИНС) и нейро-нечётких сетей (ННС) [Текст] / В.Н. Крысанов, К.С. Гамбург, А.Л. Руцков // Электротехнические комплексы и системы управления. – 2014. – №1 – С. 7-15.

52.Крысанов, В.Н. Применение принципов нейро-нечётких сетей (ННС) для прогнозирования потребления электроэнергии в производственной сфере [Текст] / В.Н. Крысанов, А.Л. Руцков // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2013. – № 6-3. – С. 62-66.

53.Костин, В.Н. Оптимизационные задачи электроэнергетики

[Текст] / В.Н. Костин. − СПб: СЗТУ, 2003. − 120 с.

54.Карманов, В.Г. Математическое программирование [Текст] / В.Г. Карманов. − М: Наука, 1980. − 256 с.

55.Шнабель, Р. Численные методы безусловной оптимизации

ирешения нелинейных уравнений [Текст] / Р. Шнабель. − М: Мир, 1988. − 440 с.

56.Бененсон, З.Н. Моделирование и оптимизация на ЭВМ радиоэлектронных устройств [Текст] / З.Н. Бененсон, М.Р.

Елистратов, Л.К. Ильин. − М.: Радиосвязь, 1981. − 272 с.

237

57.Гилл, С Численные методы условной оптимизации [Текст] / С. Гилл, У. Мюррей. − М.: Мир, 1977. − 339 с.

58.Васильев, С.П. Численные методы решения решения

экстремальных задач [Текст] / С.П. Васильев. − М.: Наука, 1980. − 518 с.

59.Чернолуцкий, И.Т. Методы оптимизации в теории управления [Текст] / И.Т. Чернолуцкий. − СПб.: Питер, 2004. − 226 с.

60.Болконин, В.Е. Анализ и синтез систем автматического управления на ЭВМ. Алгоритмы и программы [Текст] / В.Е.

Балконин, П.И. Чинаев. − М.: Радио и связь, 1986. − 248 с.

61.Костин, В.Н. Передача и распределение электроэнергии [Текст] / В.Н. Костин, Е.В. Распопов, Е.А. Радченко. − СПб.: СЗТУ, 2003. − 147 с.

62.Зайцев, А.И. Энергосберегающие технологии в распределенных электроэнергетических сетях [Текст] / А.И. Зайцев, В.Н. Крысанов. – Воронеж: ФГБОУ ВО ВГТУ, 2016. – 243 с.

63.Тайц, А.А. Регулирование напряжения и реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий

[Текст] / А.А. Тайц, Б.С. Мешель. − М.: Госэнергоиздат, 1960. − 231 с.

64. Гофман, К.Г. Нормирование потребления энергии и энергетический баланс промышленных предприятий [Текст] / Г.К. Гофман. − М.: Энергия, 1961. − 215 с.

65. Борисов, Р.И. Регулирование напряжения в центрах питания по интегральному критерию качества напряжения [Текст] / Р.И. Борисов, В.В. Литвак. − М.: Наука, 1980. − 134 с.

66.Солдаткина, Л.А. О количественной оценке качества напряжения в распределительных сетях [Текст] / Л.А. Солдаткина // Электрические станции. – 1963. – № 9. – С. 44-49.

67.Константинов, Б.А Определение народно-хозяйственного ущеба при отклонениях напряжения [Текст] / Б.А. Константинов, Г.З. Зайцев // Электричество. – 1966. – № 5. – С. 51-55.

68.Сыромятников, И.А. Синхронные двигатели [Текст] / И.А.

Сыромятников. − М.: Госэнергоиздат, 1959. − 416 с.

69. Петелин, Д.П. Автоматическое регулирование возбуждения синхронных двигателей [Текст] / Д.П. Петелин. − М.: Госэнергоиздат, 1961. − 175 с.

238

70.Сыромятников, И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей [Текст] / И.А. Сыромятников. − М.: Госэнергоиздат, 1963. − 528 с.

71.Трошин, В.А. Зависимость реактивной мощности

синхронного двигателя от напряжения [Текст] / В.А. Трошин. − М.: Энергетика, 1965. − 111 с.

72.Зайцев, А.И. Энергосберегающие технологии в распределенных электроэнергетических сетях [Текст] / А.И. Зайцев, В.Н. Крысанов. – Воронеж: ФГБОУ ВО ВГТУ, 2016. – 243 с.

73.Зайцев, А.И. Многофункциональные силовые статические устройства для управления режимами электроэнергетических систем [Текст] / А.И Зайцев, В.Н Крысанов. – Орел: Госуниверситет-УНПК, 2012. – С.70-73.

74.Степанов, В.Н. Использование силовых устройств с управляемыми полупроводниковыми преобразователями на объектах электроэнергетики [Текст] / В.Н. Степанов // Электроэнергетика: сегодня и завтра. – 2013. – №2.

75.Мисхиранов, М.Ш. Внедрение технологии FACTS в магистральные электрические сети [Текст] / М.Ш. Мисриханов, В.Н. Рябченко, В.Ф. Ситников // Электроэнергетика: сегодня и завтра. – 2012. – №4.

76.Мисхиранов, М.Ш. Опыт внедрение технологии FACTS за рубежом [Текст] / М.Ш. Мисриханов, В.Ф. Ситников // Энергохозяйство за рубежом. – 2007. – №2, 3.

77.Литвак, Л.В. Рациональная компенсация реактивных нагрузок на промышленных предприятиях [Текст] / Л.В. Литвак. – М.: Госэнергоиздат. 1963. – 351 с.

78.Мисхиранов, М.Ш. Проблемы и задачи по внедрению технологии FACTS в магистральные электрические сети [Текст] / М.Ш. Мисриханов, В.Н. Рябченко, В.Ф. Ситников // Перспективы технологии и электрооборудования: Труды НТК. – 2008.

79.Кочкин, В.И. Применение гибких (управляемых) систем электропередачи переменного тока в энергосистемах [Текст] / В.И Кочкин, Ю.Г Шакарян. – М.: Торус Пресс, 2011.

80.Крысанов, В.Н. О возможности применения тиристорного регулятора напряжения в электрических сетях класса 6-1150 кВ [Текст] / В.Н. Крысанов. – Воронеж: ВИТЦ, 2008. – С. 9 – 12.

81.А.с. 1267384 А2, МКИ3 G 05 F 1/24 Регулятор переменного напряжения [Текст] / М.М. Расулов, Я.С. Рубин, В.Н.

239

Крысанов, В.Е. Быков, А.Ф. Мамедов А (СССР). – № 3917763; заявл. 27.06.85; опубл. 30.10.86, Бюл № 40.

82.Куро, Ж. Современные технологии повышения качества электроэнергии при её передаче и распределении [Текст] / Ж. Куро // Новости электротехники. – 2015. – №6. – 42 с.

83.Зайцев, А.И. Вопросы практического применения силовых полупроводниковых ключей [Текст] / А.И. Зайцев, В.Н. Крысанов // Электротехнические комплексы и системы управления. – 2010. – №2. – С. 5-18.

84.Крысанов, В.Н. Использование тиристорного регулятора напряжения в качестве фильтрокомпенсирующего устройства [Текст]

/В.Н. Крысанов, М.А. Голонов. – Воронеж: ФГБОУ ВО ВГТУ, 2013.

– 127 с.

85.Крысанов, В.Н. Статические устройства стабилизации напряжения в распределительных сетях [Текст] / В.Н. Крысанов, И.В. Марков // Вестник ВГТУ. – 2012. – №5. – 98 с.

86.Крысанов, В.Н. Состояние вопроса стабилизации напряжения в сетях 0,4 кВ [Текст] / В.Н. Крысанов // Электротехнические комплексы и системы управления. – 2010. – №4.

– С. 57-59.

87.Кузнецов, Е.А. Тиристорный регулятор-стабилизатор переменного напряжения многоцелевого назначения [Текст] / Е.А. Кузнецов, Л.Ф. Алиева, В.Н. Крысанов // Промышленная энергетика.

– 1990. – №7. – С. 30-32.

88.Справочник по электрическим машинам [Текст] / Под ред. И.П. Копылова. – М.: Энергопромиздат, 1988. – 352 с.

89.Крысанов, В.Н. Симметрирование напряжения в электрических сетях [Текст] / В.Н. Крысанов // Электроцех. – 2009. – №11. – 37 с.

90.Айзенберг, Ю.Б. Справочная книга по светотехнике [Текст] / Ю.Б. Айзенберг. – М.: Знак, 2011. – 972 с.

91.Поляков, В.Д Источники питания разрядных ламп [Текст]

/В.Д. Поляков. – М.: МЭИ, 2002. – 55 с.

92.Крысанов, В.Н. Система управления статического регулятора осветительной нагрузки [Текст] / В.Н. Крысанов, М.А. Голонов // Электротехнические комплексы и системы управления. – 2013. – №2. – С. 34-39.

93.Крысанов, В.Н. Энергосберегающий статический регулятор осветительной нагрузки [Текст] / В.Н. Крысанов, М.А.

240