Разработка фазоповоротного комплекса для сети сверхвысокого напряжения

   Введение. Бурное развитие дистанционного управления и цифровых технологий в энергетике являются двигателем внедрения новых подходов и методов в управлении энергосистемой. Одно из направлений развития энергетического комплекса – повышение его устойчивости и надежности. Для выполнения этой задачи в данной работе разработаны технические решения, направленные на повышение эффективности фазоповоротного комплекса с тиристорным управлением и интеграцию устройства в структуру электрической сети. Благодаря тиристорному управлению стало возможным погружение данного комплекса в структуру дистанционного управления энергосистемой, что позволяет задействовать его при оперативном и противоаварийном управлении. Разработанные решения являются актуальными в настоящее время.

   Цель. Исследование существующих фазоповоротных комплексов и разработка схемы и алгоритма тиристорного управления.

   Материалы и методы. Исследование построено на анализе работы существующих фазоповоротных систем и их алгоритмов управления, создании модели в программных комплексах MatLAB и RastrWin3 и исследования их влияния на параметры электроэнергетического режима.

   Результаты и обсуждение. В ходе работы обнаружены существенные преимущества тиристорной системы управления, позволяющие внедрять фазоповоротный комплекс в структуру сложной сети сверхвысокого напряжения, а также использовать данный комплекс при противоаварийном управлении.

   Заключение. По итогам проведенного исследования можно сделать вывод о том, что разработанный фазоповоротный комплекс с тиристорным управлением эффективно регулирует перетоки активной мощности по сети сверхвысокого напряжения, повышает устойчивость энергосистемы и повышает надежность работы сетевого оборудования. По итогам проведенных исследований, намечены дальнейшие цели по разработке методов повышения устойчивости за счет применения фазоповоротных комплексов.

1. К расчету режимов работы линий электропередачи с управляемыми фазоповоротными устройствами / М. Г. Асташев, М. А. Новиков, Д. И. Панфилов [и др.] // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2016. № 1. С. 15–23. EDN: VVGBLJ.

2. Применение фазоповоротных устройств с тиристорным управлением при больших углах регулирования фазового сдвига / В. П. Жмуров, В. Н. Стельмаков, А. Н. Тарасов, Б. И. Гринштейн // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2010. № 5. С. 132–142. EDN: MUWPKP.

3. Жмуров В. П., Стельмаков В. Н., Тарасов А. Н. Применение фазоповоротных устройств с тиристорным управлением как элемента управляемых (гибких) линий электропередачи переменного тока // Электротехника. 2014. № 1. С. 2–10. EDN: RNMDNL.

4. Воденников Д. А. Применение фазоповоротного устройства для увеличения пропускной способности электрической сети // Вестник Московского энергетического института. 2020. № 3. С. 75-80. doi: 10.24160/1993-6982-2020-3-75-80. EDN: ITYVSF.

5. Асташев М. Г., Новиков М. А., Панфилов Д. И. Применение фазоповоротных устройств с тиристорными коммутаторами в активноадаптивных электрических сетях // Энергия единой сети. 2013. № 5(10). С. 70–77. EDN: VXBIDX.

6. Оптимизация режимов работы энергосистемы с помощью фазоповоротного трансформатора на подстанции 500 кв / М. В. Одинцов, Д. А. Акимов, Н. В. Коровкин, О. В. Фролов // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2014. № 3(202). С. 139–145. EDN: SUFINF.

7. Фазоповоротный трансформатор в схеме выдачи мощности крупной гидроэлектростанции / А. С. Брилинский, Г. А. Евдокунин, В. А. Крицкий [и др.] // Известия НТЦ Единой энергетической системы. 2019. № 1(80). С. 6–14. EDN: BCOXBD.

8. Шойко В. П., Духанина К. В. Оценка эффективности применения фазоповоротного трансформатора для повышения пропускной способности электропередачи с учетом режима прилегающей сети // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2021. Т. 25. № 3(158). С. 369–379. doi: 10.21285/1814-3520-2021-3-369-379. EDN: FMONDH.

9. Асташев М. Г., Панфилов Д. И. Фазоповоротные устройства с тиристорными коммутаторами для активно-адаптивных электрических сетей // Электричество. 2013. № 8. С. 60–65. EDN: QIZOQZ.

10. Узденов Х. А., Альжанов Р. Ш., Коршунов Е. А. Применение фазоповоротных устройств для увеличения пропускной способности электрической сети и оптимизации перетоков активной мощности // Электроэнергетика глазами молодежи – 2017 : материалы VIII Международной научно-технической конференции, Самара, 02–06 октября 2017 года. Т. 2. Самара: Самарский государственный технический университет, 2017. С. 185–188. EDN: ZIWZMH.

11. Патент на полезную модель № 110558 U1 Российская Федерация, МПК H02J 3/12. полупроводниковое фазоповоротное устройство: № 2011122939/07: заявл. 08. 06. 2011: опубл. 20. 11. 2011 / В. П. Жмуров, В. Н. Стельмаков, А. Н. Тарасов; заявитель Открытое Акционерное Общество «Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского». EDN: CJEGRU.

12. Кралин А. А., Асабин А. А., Крюков Е. В. Фазоповоротное устройство для распределительных сетей среднего напряжения // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. 2017. № 2(117). С. 62–67. EDN: ZBMYHF.

13. Патент № 2711365 C1 Российская Федерация, МПК H02H 7/18, H02J 3/18. Фазоповоротное устройство: № 2019126348: заявл. 21. 08. 2019: опубл. 16. 01. 2020 / М. И. Петров, М. Г. Асташев, Д. И. Панфилов; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")». EDN: UYSXYJ.

14. Шакарян Ю. Г., Фокин В. К., Лихачев А. П. Установившиеся режимы электроэнергетических систем с фазоповоротными устройствами (Ч. 1) // Электричество. 2014. № 7. С. 16-25. EDN: SFUONT.

15. Шакарян, Ю. Г., Фокин В. К., Лихачев А. П. Установившиеся режимы работы электроэнергетических систем с фазоповоротными устройствами (Ч. 2) // Электричество. 2014. № 8. С. 9-18. EDN: SHDJPH.