vestnikskfuВестник Северо-Кавказского федерального университетаNewsletter of North-Caucasus Federal University2307-907XNorth-Caucasus Federal Universityvestnikskfu-348Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTECHNICAL SCIENCESО ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ АВАРИЙНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД АТОМНЫХ СТАНЦИЙTHE POSSIBILITY OF USING NON-TRADITIONAL ELEMENTS IN THE EMERGENCY POWER SUPPLY SYSTEM FOR NUCLEAR POWER PLANTS' OWN NEEDSДеминЮ. И.DeminY.dui.ja12@yandex.ruСысоевИ. А.SysoevI.eianpisia@yandex.ruСкомороховА. А.SkomorokhovA.askomorohov@mail.ruРатушныйВ. И.RatushnyV.viratushnyj@mephi.ruДевицкийО. В.DevitskyO.v2517@rambler.ruСеверо-Кавказский федеральный университетРоссияNorth-Caucasus Federal UniversityRussian FederationВолгодонский инженерно-технический институт - филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»РоссияVolgodonsk Engineering and Technical Institute - a branch of the National Research Nuclear University «MEPhI»Russian FederationФедеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наукРоссияFederal Research Center Southern Scientific Center of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20201802202205717Copyright © Демин Ю.И., Сысоев И.А., Скоморохов А.А., Ратушный В.И., Девицкий О.В., 20222022Демин Ю.И., Сысоев И.А., Скоморохов А.А., Ратушный В.И., Девицкий О.В.Demin Y., Sysoev I., Skomorokhov A., Ratushny V., Devitsky O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnikskfu.elpub.ru/jour/article/view/348

В статье отражена особенность построения системы электроснабжения механизмов собственных нужд атомных электростанций. Отмечено, что система аварийного электроснабжения энергоблоков должна обеспечивать электроснабжение потребителей во всех режимах работы станции, в том числе при потере рабочих и резервных источников питания от энергосистемы. В работе показано, что благодаря интеллектуальным технологиям распределения, широкому использованию источников распределенной генерации сети собственных нужд АЭС можно превратить из пассивных в активные. Интеграция распределенной генерации, включая возобновляемую распределенную генерацию, изменяет поток энергии в сети с однонаправленного на двунаправленный. Предложена схема возможного применения названных устройств в системе аварийного электроснабжения АЭС. В качестве наиболее эффективного метода активного управления системы аварийного электроснабжения рекомендовано гибридное иерархическое управление. Это позволит широко применять современные контроллеры, силовую электронику при преобразованиях DC /DC, DC /AC и программное обеспечение, адаптированное для малой распределенной генерации.

The feature of constructing a power supply system for the mechanisms of own needs of nuclear power plants is reflected. It is noted that the emergency power supply system of power units should provide power supply to consumers in all operating modes of the station, including in the event of loss of working and backup power sources from the power system. The paper shows that thanks to intelligent distribution technologies, the widespread use of distributed generation sources, the NPP's own network can be converted from passive to active. The integration of distributed generation, including renewable distributed generation, changes the flow of energy in the grid from unidirectional to bi-directional. A diagram of the possible application of these devices in the emergency power supply system of a nuclear power plant is proposed. Hybrid hierarchical control is recommended as the most effective method of active control of the emergency power supply system. This will allow widespread use of modern controllers, power electronics for DC / DC, DC / AC conversions and software adapted for small distributed generation.

система аварийного электроснабженияатомная электростанциясистемы с распределенной генерациейактивное управлениетиристорный выключательemergency power supply systemnuclear power plantdistributed generation systemsactive controlthyristor switchReferencesЧерновец, А. К. Электрическая часть АЭС (переходные процессы в системах электроснабжения) : учебное пособие / А. К. Черновец. - Ленинград : Изд-во ЛПИ. - 1980. - 80 с. - Текст : непосредственный.Черновец, А. К. Электрическая часть АЭС (переходные процессы в системах электроснабжения) : учебное пособие / А. К. Черновец. - Ленинград : Изд-во ЛПИ. - 1980. - 80 с. - Текст : непосредственный.Черновец, А. К. Расчет совместного выбега турбогенераторов с механизмами собственных нужд : учеб. пособие. - Ленинград : Изд-во ЛПИ. - 1980. - 15 с. - Текст : непосредственный.Черновец, А. К. Расчет совместного выбега турбогенераторов с механизмами собственных нужд : учеб. пособие. - Ленинград : Изд-во ЛПИ. - 1980. - 15 с. - Текст : непосредственный.Борисов, Э. Надёжность питания собственных нужд АЭС Козлодуй. - URL: http://www.atominfo.ru/ news9/i0228.htm (дата обращения: 12.10.2020).Борисов, Э. Надёжность питания собственных нужд АЭС Козлодуй. - URL: http://www.atominfo.ru/ news9/i0228.htm (дата обращения: 12.10.2020).Демин, Ю. И. Оптимизация режимов пуска в системе собственных нужд станции / Ю. И. Демин, В. А. Сукачев // Известия вузов: Электромеханика. - Новочеркасск. - 2012. - № 2. - С. 61-63. - Текст : непосредственный.Демин, Ю. И. Оптимизация режимов пуска в системе собственных нужд станции / Ю. И. Демин, В. А. Сукачев // Известия вузов: Электромеханика. - Новочеркасск. - 2012. - № 2. - С. 61-63. - Текст : непосредственный.Mohamed E. El-hawary The Smart Grid - State-of-the-art and Future Trends // Electric Power Components and Systems. - 2014. - V. 42. - Is. 3-4. - P. 239 - 250. - Text : unmediated.Mohamed E. El-hawary The Smart Grid - State-of-the-art and Future Trends // Electric Power Components and Systems. - 2014. - V. 42. - Is. 3-4. - P. 239 - 250. - Text : unmediated.Демин, Ю. И. Модельные исследования MICROGRID c ВИЭ / И. А. Сысоев, Ю. И. Демин, А. А. Скоморохов // Современные технологии: сборник докладов III Всероссийской научно-практическая конференция. - Москва : ОАО «ВТИ», 2019. - С. 73-78. - Текст : непосредственный.Демин, Ю. И. Модельные исследования MICROGRID c ВИЭ / И. А. Сысоев, Ю. И. Демин, А. А. Скоморохов // Современные технологии: сборник докладов III Всероссийской научно-практическая конференция. - Москва : ОАО «ВТИ», 2019. - С. 73-78. - Текст : непосредственный.Piagi, P. Autonomous control of microgrids / P. Piagi, R. H. Lasseter // 2006 IEEE Power Engineering Society General Meeting. - Montreal, Que. - 2006. - P. 8-11. - Text : unmediated.Piagi, P. Autonomous control of microgrids / P. Piagi, R. H. Lasseter // 2006 IEEE Power Engineering Society General Meeting. - Montreal, Que. - 2006. - P. 8-11. - Text : unmediated.Дмитриева, Е. В. Перспективы распределенной генерации в России / Е. В. Дмитриева. - URL: http:// mvestnik.istu.irk.ru/ (дата обращения: 12.10.2020). - Текст : электронный.Дмитриева, Е. В. Перспективы распределенной генерации в России / Е. В. Дмитриева. - URL: http:// mvestnik.istu.irk.ru/ (дата обращения: 12.10.2020). - Текст : электронный.Нюшлосс, Дж. Тенденции развития распределенной генерации / Дж. Нюшлосс, И. Ю. Ряпин. - URL: http://www.abok.ru/for_spec/articles.php7nkL5371 (дата обращения: 12.10.2020). - Текст : электронный.Нюшлосс, Дж. Тенденции развития распределенной генерации / Дж. Нюшлосс, И. Ю. Ряпин. - URL: http://www.abok.ru/for_spec/articles.php7nkL5371 (дата обращения: 12.10.2020). - Текст : электронный.Рубашов, Г. М. Бесконтактная аппаратура в системах электроснабжения. - Ленинград : Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1990. - 96 с. - Текст : непосредственный.Рубашов, Г. М. Бесконтактная аппаратура в системах электроснабжения. - Ленинград : Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1990. - 96 с. - Текст : непосредственный.Zhao, J. A Review of Active Management for Distribution Networks: Current Status and Future Development Trends / J. Zhao, C. Wang, B. Zhao, F. Lin, Q. Zhou, Y. Wang // Electric Power Components and Systems. -2014. - V. 42. - Is. 3-4. - P. 280-293. - Text : unmediated.Zhao, J. A Review of Active Management for Distribution Networks: Current Status and Future Development Trends / J. Zhao, C. Wang, B. Zhao, F. Lin, Q. Zhou, Y. Wang // Electric Power Components and Systems. -2014. - V. 42. - Is. 3-4. - P. 280-293. - Text : unmediated.Sansawatt, T. Decentralised voltage control for active Distribution Networks / T. Sansawatt, J. O'Donnell, L. F. Ochoa, G. P. Harrison // 44th International Universities Power Engineering Conference (UPEC), Glasgow, 2009. - P. 1-5. - Text : unmediated.Sansawatt, T. Decentralised voltage control for active Distribution Networks / T. Sansawatt, J. O'Donnell, L. F. Ochoa, G. P. Harrison // 44th International Universities Power Engineering Conference (UPEC), Glasgow, 2009. - P. 1-5. - Text : unmediated.Divshali, P. Enhancing small signal stability and reactive power-sharing accuracy in autonomous microgrids by a new decentralized reactive power controller / P. Divshali, S. Hosseinian, M. Abedi // Elect. Power Compon. Syst. - 2009. - V 40(16). - P. 1820-1841. - Text : unmediated.Divshali, P. Enhancing small signal stability and reactive power-sharing accuracy in autonomous microgrids by a new decentralized reactive power controller / P. Divshali, S. Hosseinian, M. Abedi // Elect. Power Compon. Syst. - 2009. - V 40(16). - P. 1820-1841. - Text : unmediated.Piagi, P. Autonomous control of microgrids / P. Piagi, R. H. Lasseter // IEEE Power Engineering Society General Meeting. - Montreal, Que, 2006. - P. 8. - Text : unmediated.Piagi, P. Autonomous control of microgrids / P. Piagi, R. H. Lasseter // IEEE Power Engineering Society General Meeting. - Montreal, Que, 2006. - P. 8. - Text : unmediated.Fu, Q. Microgrid generation capacity design with renewables and energy storage addressing power quality and surety / Q. Fu, F. Montoya, A. Solanki, A. Nasiri, V Bhavaraju, T. Abdallah, D. Yu // IEEE Trans. Smart Grid. - 2006. - № 3(4). - P. 2019-2027. - Text : unmediated.Fu, Q. Microgrid generation capacity design with renewables and energy storage addressing power quality and surety / Q. Fu, F. Montoya, A. Solanki, A. Nasiri, V Bhavaraju, T. Abdallah, D. Yu // IEEE Trans. Smart Grid. - 2006. - № 3(4). - P. 2019-2027. - Text : unmediated.Kim, J. Cooperative control strategy of energy storage system and microsources for stabilizing the microgrid during islanded operation / J. Kim, J. Jeon, S. Kim, C. Cho, J. Park, H. Kim, K. Nam // IEEE Trans. Power Electron. - 2018. - № 25 (12). - P. 3037-3048. - Text : unmediated.Kim, J. Cooperative control strategy of energy storage system and microsources for stabilizing the microgrid during islanded operation / J. Kim, J. Jeon, S. Kim, C. Cho, J. Park, H. Kim, K. Nam // IEEE Trans. Power Electron. - 2018. - № 25 (12). - P. 3037-3048. - Text : unmediated.Rehtanz, C. Autonomous Systems and Intelligent Agents in Power System - Berlin : Springer, 2003. - Text : unmediated.Rehtanz, C. Autonomous Systems and Intelligent Agents in Power System - Berlin : Springer, 2003. - Text : unmediated.Colson, C. M. Improving sustainability of hybrid energy systems. Part II: Managing multiple objectives with a multiagent system / C. M. Colson, M. H. Nehrir, R. K. Sharma, B. Asghari // IEEE Trans. Sustain. Energy. - 2013. - V. 5. - № 1. - P. 1949-3029. - Text : unmediated.Colson, C. M. Improving sustainability of hybrid energy systems. Part II: Managing multiple objectives with a multiagent system / C. M. Colson, M. H. Nehrir, R. K. Sharma, B. Asghari // IEEE Trans. Sustain. Energy. - 2013. - V. 5. - № 1. - P. 1949-3029. - Text : unmediated.Zhao, B. Integrated microgrid laboratory system / B. Zhao, X. Zhang, J. Chen // IEEE Trans. Power Syst. -2012. - № 27 (4). - P. 2175-2185. - Text : unmediated.Zhao, B. Integrated microgrid laboratory system / B. Zhao, X. Zhang, J. Chen // IEEE Trans. Power Syst. -2012. - № 27 (4). - P. 2175-2185. - Text : unmediated.Jiang, Z. Hierarchical microgrid paradigm for integration of distributed energy resources / Z. Jiang, R. A. Dougal // IEEE Power and Energy Society General Meeting. - Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century. - Pittsburgh, PA, 2008. - P. 1-8. - Text : unmediated.Jiang, Z. Hierarchical microgrid paradigm for integration of distributed energy resources / Z. Jiang, R. A. Dougal // IEEE Power and Energy Society General Meeting. - Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century. - Pittsburgh, PA, 2008. - P. 1-8. - Text : unmediated.Dou, C. Management and control for smart microgrid based on hybrid control theory / C. Dou, D. Liu, X. Jia, F. Zhao // Elect. Power Compon. Syst. - 2011. - № 39(8). - P. 813-832. - Text : unmediated.Dou, C. Management and control for smart microgrid based on hybrid control theory / C. Dou, D. Liu, X. Jia, F. Zhao // Elect. Power Compon. Syst. - 2011. - № 39(8). - P. 813-832. - Text : unmediated.Guerrero, J. M. Hierarchical control of droop-controlled AC and DC microgrids-a general approach toward standardization / J. M. Guerrero, J. C. Vasquez, J. Matas, L. Vicufia, M. Castilla // IEEE Trans. Indust. Electron. - 2011. - № 58(1). - P. 158-172. - Text : unmediated.Guerrero, J. M. Hierarchical control of droop-controlled AC and DC microgrids-a general approach toward standardization / J. M. Guerrero, J. C. Vasquez, J. Matas, L. Vicufia, M. Castilla // IEEE Trans. Indust. Electron. - 2011. - № 58(1). - P. 158-172. - Text : unmediated.Naderi, E. NaS technology allocation for improving reliability of DG-enabled distribution networks / E. Naderi, I. Kiaei, M. Haghifam // IEEE 11th International Conference on Probabilistic Methods Applied to Power Systems. - Singapore, 2010. - P. 148-153. - Text : unmediated.Naderi, E. NaS technology allocation for improving reliability of DG-enabled distribution networks / E. Naderi, I. Kiaei, M. Haghifam // IEEE 11th International Conference on Probabilistic Methods Applied to Power Systems. - Singapore, 2010. - P. 148-153. - Text : unmediated.Sedghi, M. Distribution network expansion considering distributed generation and storage units using modified PSO algorithm / M. Sedghi, M. Aliakbar-Golkar, M. R. Haghifam // Int. J. Elect. Power Energy Syst. - 2013. - V. 52. - P. 221-230. - Text : unmediated.Sedghi, M. Distribution network expansion considering distributed generation and storage units using modified PSO algorithm / M. Sedghi, M. Aliakbar-Golkar, M. R. Haghifam // Int. J. Elect. Power Energy Syst. - 2013. - V. 52. - P. 221-230. - Text : unmediated.Демин, Ю. И. Исследования аварийных переходных процессов в системах электроснабжения 6-10 кВ с тиристорными выключателями / Ю. И. Демин, О. Р. Киркоров // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. - 2017. - № 3 (60). - С. 7-16. - Текст : непосредственный.Демин, Ю. И. Исследования аварийных переходных процессов в системах электроснабжения 6-10 кВ с тиристорными выключателями / Ю. И. Демин, О. Р. Киркоров // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. - 2017. - № 3 (60). - С. 7-16. - Текст : непосредственный.Демин, Ю. И. Определение расчетных условий для исследования системы электроснабжения 6-10 с бесконтактным распредустройством // Материалы XIV Международного семинара / Физико-математическое моделирование систем. - Воронеж : ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015. - Ч. 1. - С. 65-72. - Текст : непосредственный.Демин, Ю. И. Определение расчетных условий для исследования системы электроснабжения 6-10 с бесконтактным распредустройством // Материалы XIV Международного семинара / Физико-математическое моделирование систем. - Воронеж : ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015. - Ч. 1. - С. 65-72. - Текст : непосредственный.Голоднов, Ю. М. Самозапуск электродвигателей. - Москва : Энергоатомиздат,1985. - 135 с. - Текст: непосредственный.Голоднов, Ю. М. Самозапуск электродвигателей. - Москва : Энергоатомиздат,1985. - 135 с. - Текст: непосредственный.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.