Учет несинусоидальности напряжения при исследовании устойчивости узлов систем электроснабжения с асинхронной нагрузкой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.02, кандидат наук Планков, Александр Анатольевич

• Планков, Александр Анатольевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Планков, Александр Анатольевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМАХ

1.1 Вопросы устойчивости узлов нагрузок систем электроснабжения

1.2 Проблема качества электрической энергии

1.3 Влияние несинусоидальности на режимы работы электрооборудования

1.4 Критерии устойчивости узлов нагрузки систем электроснабжения

Выводы по первой главе

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

2.1 Самозапуск асинхронных двигателей

2.2 Анализ влияния несинусоидальности при исследовании динамической устойчивости

2.3 Математическая модель расчета самозапуска асинхронных двигателей

при несинусоидальности питающего напряжения

Выводы по второй главе

3 ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

3.1 Выбор схемы замещения асинхронного двигателя и допущений

3.2 Анализ статической устойчивости

йР изб

3.2.1 Анализ статической устойчивости по критерию —— > 0

¿0

3.2.2 Анализ статической устойчивости по критерию-= -со

¿О/

3.2.3 Анализ статической устойчивости по критерию Жданова ^^ = 0

Выводы по третьей главе

4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ УЗЛОВ НАГРУЗКИ СИСТЕМ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А. Вклад соискателя в опубликованные научные работы

Приложение Б. Акт использования материалов диссертационной работы в

учебном процессе

Приложение В. Акт использования материалов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Учет несинусоидальности напряжения при исследовании устойчивости узлов систем электроснабжения с асинхронной нагрузкой»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Система электроснабжения (СЭС) может быть подвержена авариям, обусловленным нарушением режима работы как самой системы, так и отдельных её элементов. Часто, последствием аварийных переходных режимов становится нарушение устойчивости узлов нагрузок СЭС, что является одним из тяжелейших видов развития аварии, который может повлечь как большой экономический ущерб, так и человеческие жертвы.

Нарушение устойчивости СЭС послужило причиной крупных аварий как в России, так и за рубежом:

1. 7 октября 2003 г. - отключение потребителей в Липецкой, Смоленской, Тамбовской и Белгородской областях.

2. 25 мая 2005 г. - авария в энергосистеме России, следствием которой стало прекращение электроснабжения потребителей в г. Москве, а также Тульской, Московской, Калужской и Рязанской областях.

3. 20 августа 2010 г. - в результате ложного срабатывания РЗА в течение 3 минут были отключены несколько ЛЭП 110-330 кВ. Это привело к нарушению электроснабжения потребителей Ленинградской области.

4. 26 июля 2013 г. - отключение Северо-Восточного округа Москвы. Общая отключённая мощность составила 9,6 МВт.

Таким образом, задача исследования устойчивости узлов нагрузок СЭС является актуальной и требует новых решений по учету дополнительных факторов, влияющих на устойчивую работу СЭС.

Диссертационная работа подготовлена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ОмГТУ, проводимых в рамках выполнения Государственного контракта №14.В37.21.0332 от 27 июля 2012 г. «Разработка математических моделей, алгоритмов, программных и технических средств повышения энергетической эффективности функционирования устройств и систем электроэнергетики».

Степень разработанности темы исследования. Вопросам исследования устойчивости узлов нагрузок СЭС и качества электрической энергии СЭС посвящены работы известных российских и зарубежных ученых Жданова П. С., Жежеленко И. В., Железко Ю. С., Кузнецова В. Г., Куликова Ю. А., Сальникова В. Г., Arrillaga J., Heydt G. Т., Goh К. М. и др.

При проектировании новых СЭС и реконструкции действующих объектов устойчивость узлов нагрузок СЭС в соответствии с РД 34.20.576-94 необходимо исследовать с возможностью утяжеления номинального режима. Способы утяжеления могут быть различными: снижение ЭДС источников питания, изменение конфигурации СЭС, изменение величины и характера нагрузок, приводящее к снижению качества электрической энергии. Анализ научных трудов свидетельствует о неполном исследовании влияния несинусоидальности питающего напряжения на устойчивость узлов нагрузок СЭС.

В диссертационной работе при исследовании устойчивости СЭС предлагается учитывать нагрузку, искажающую синусоидальность форм кривых тока и напряжения.

Объектом исследования являются режимы работы узлов нагрузок СЭС.

Предметом исследования является устойчивость узла нагрузок СЭС, в состав которого входят асинхронная нагрузка и потребители с нелинейной вольт-амперной характеристикой, искажающие синусоидальность формы кривой питающего напряжения.

Целью исследования является определение влияния высших гармоник (ВГ) на устойчивость узлов нагрузок СЭС.

Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи:

1. Проанализировать факторы, влияющие на устойчивую работу узла нагрузок СЭС.

2. Исследовать влияние несинусоидальности напряжения в узле СЭС на электромеханические характеристики асинхронного двигателя (АД).

3. На основе математической модели АД при питании статорных обмоток высшими гармониками (ВГ) провести анализ характера переходных процессов в узле СЭС при исследовании процесса самозапуска.

4. Проанализировать условия и время разгона АД при самозапуске с учетом ВГ в узле СЭС.

5. Исследовать ряд критериев статической устойчивости узла нагрузок СЭС при искажении синусоидальности формы кривой напряжения.

Методы исследования. Разработанные и доказанные в диссертационной работе научные положения основываются на применении теоретических и экспериментальных методов исследования с использованием фундаментальных основ теории электрических машин. Для решения систем дифференциальных уравнений высокого порядка используется метод Рунге-Кутты четвертого порядка.

Достоверность полученных результатов обеспечивается обоснованностью и корректностью принятых допущений; адекватностью используемых математических методов, моделей и алгоритмов; теоретическими обоснованиями; совпадением характера изменения механических характеристик АД, полученных при моделировании, с теоретическими; апробацией результатов на конференциях и семинарах, экспертными оценками.

Также достоверность полученных результатов подтверждается совпадением результатов при математическом моделировании на IBM PC совместимых персональных компьютерах в программной среде MathCad и интегрированной среде разработки Borland Delphi 6.0.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Разработан алгоритм, позволяющий выполнять расчет самозапуска АД с учетом несинусоидальности питающего напряжения в узле нагрузок СЭС.

2. Теоретически обоснованы условия необходимости учета несинусоидальности напряжения в узле СЭС при самозапуске АД.

3. Доказано, что несинусоидальность питающего напряжения в узле СЭС является одним из факторов, определяющим условие возможности самозапуска АД и влияющим на увеличение времени самозапуска АД.

4. Предложено и обосновано посредством численных методов выражение для анализа устойчивости узлов СЭС с асинхронной нагрузкой, учитывающее несинусоидальность формы кривой питающего напряжения.

5. Теоретически обоснована неоднозначность существующих критериев статической устойчивости узлов.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработано программное обеспечение для анализа устойчивости узлов нагрузки, реализующее предложенную математическую модель учета ВГ и использующееся в подразделении центральной диспетчерской службы ООО «ЮНГ-Энергонефть».

2. Разработана и внедрена в образовательный процесс методика исследования устойчивости узлов с асинхронной нагрузкой при искажении синусоидальности формы кривой питающего напряжения.

3. Представлены методические рекомендации по необходимости учета качества электроэнергии (в части несинусоидальности) при исследовании статической и динамической устойчивости узлов нагрузки. Представлены предложения по дальнейшему совершенствованию расчетов устойчивости в части утяжеления возможного режима работы СЭС.

4. Предложена система практических рекомендаций по повышению устойчивости узлов нагрузок СЭС при несинусоидальных режимах.

Апробация работы. Основные положения и результаты

диссертационной работы обсуждались и получили положительные отзывы на

международной научно-практической конференции «Энергоэффективность»,

Омск, 2010; на региональной молодежной научно-технической конференции

7

«Омское время - взгляд в будущее», Омск, 2010; на международной научно-технической конференции «Энергосбережение, энергоэффективность, экономика», Омск, 2010; на П-ой международной научно-практической конференции, Курск, 2012; на 4-ой Международной научно-технической конференции СИГРЭ «Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем», Екатеринбург, 2013.

Использование результатов диссертационной работы. Основные научные и практические результаты использованы в ФГБОУ ВПО «Омский государственный технический университет» при организации учебного процесса на кафедре «Электроснабжение промышленных предприятий».

Разработанное в ходе выполнения диссертационной работы программное обеспечение для расчета устойчивости узлов СЭС с асинхронной нагрузкой используется в подразделении центральной диспетчерской службы ООО «ЮНГ-Энергонефть».

Публикации. Положения диссертационной работы и основные результаты исследований опубликованы в 19 научных работах, 8 из которых - в изданиях, рекомендованных ВАК. Получено 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ.

На защиту выносятся:

1. Условия, при которых необходимо учитывать несинусоидальности питающего напряжения при расчете устойчивости узлов электрических нагрузок СЭС.

2. Математическая модель и алгоритм расчета самозапуска АД при наличии ВГ в узле нагрузок СЭС.

3. Математическая модель, уточняющая критерии статической устойчивости узлов СЭС при наличии нелинейных нагрузок.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 136 наименований, приложений. Работа изложена на 125 страницах и содержит

39 иллюстраций, 67 формул и 10 таблиц.

8

1 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМАХ 1.1 Вопросы устойчивости узлов нагрузок систем электроснабжения

Устойчивость узлов нагрузок СЭС является важнейшим условием бесперебойной работы электрооборудования для промышленных предприятий с непрерывными технологическими процессами [64, 66].

Под устойчивостью понимают способность СЭС возвращаться в исходное состояние (положение равновесия) после окончания действия внешних возмущений или в состояние, близкое к исходному, если возмущение не прекратило свое действие [16, 36, 59].

Устойчивость СЭС по виду возмущающего воздействия (малое или большое) принято разделять на статическую, динамическую и результирующую. Возмущения в СЭС могут возникать как под действием питающей энергетической системы (изменения напряжения и частоты), так и в результате изменений режимов работы системы распределения и режимов электроприемников (пуски мощных двигателей колебания момента и перегрузки двигателей по условиям технологического процесса; изменение количества питающих линий; оперативные переключения в распределительной сети и т.п.). В этом случае устойчивость СЭС принято характеризовать как устойчивость узлов нагрузок [16, 36, 59].

Расчеты устойчивости узлов нагрузок СЭС проводят с целью определения запасов устойчивости нормальных и послеаварийных режимов, что количественно выражается коэффициентом запаса. Запас устойчивости СЭС при передаче электрической энергии не должен быть менее 20 % при номинальном режиме работы и менее 8 % - при кратковременном послеаварийном [59].

При проектировании новых СЭС и реконструкции действующих объектов необходимо проводить анализ устойчивости с возможностью утяжеления исходного нормального режима [59]. Способы утяжеления могут

быть различными, а именно - снижение ЭДС источников питания, изменение конфигурации СЭС, изменение величины и характера нагрузок.

Основным определяющим фактором при исследовании устойчивости узлов нагрузок СЭС является наличие в составе комплексной нагрузки вращающихся машин. На современных промышленных предприятиях доля потребляемой электроэнергии двигательной нагрузкой достигает 75-85%.

Область механической характеристики АД между номинальным и критическим скольжениями является областью его устойчивой работы, а область от критического до скольжения, равного единице, - неустойчивой. В нормальных условиях двигатель работает в области устойчивой работы [16]. Но даже при работе в области устойчивой части характеристики параметры режима СЭС постоянно изменяются, что влияет на работу двигателя. Изменение параметров режима СЭС обусловлено следующими факторами:

1. Изменение нагрузки и, как следствие, действия регулирующих устройств [59].

2. Коммутация элементов сети [59].

3. Включение в сеть генераторов или их отключение [59].

Несмотря на то, что в СЭС даже в установившемся режиме есть малые

по величине возмущения, система должна сохранять устойчивость [59].

При аварийном режиме работа АД может быть неустойчивой, то есть при снижении напряжения на выводах двигателей ниже допустимых значений может произойти их «опрокидывание», следствием чего будет остановка АД. Остановка двигателей приведет к нарушению технологического процесса, что вызовет значительный ущерб, особенно у потребителей I и II групп ответственности [59, 73, 88].

Следует отметить, что полнота исходных данных параметров режима и параметров системы может стать решающим фактором, определяющим точность расчетов устойчивости.

Известны работы [33, 113], которые направлены на повышение

устойчивости узлов нагрузок СЭС путем учета искажающих воздействий:

10

1. В работах [15, 24, 31, 46, 75] исследуются статическая устойчивость и процессы пуска и самозапуска АД при несинусоидальности питающего напряжения.

2. В [14, 29, 64] авторами ведутся исследования в области учета несимметрии. В связи с тем, что однофазные и двухфазные короткие замыкания (КЗ) (несимметричные возмущения), доля которых составляет 90% от суммарного количества КЗ [14], возникают чаще трехфазных КЗ (симметричные возмущения), снижение уровня питающего напряжения носит, как правило, несимметричный характер [14]. Поэтому учет несимметрии питающего напряжения может внести коррективы в расчеты при анализе устойчивости узлов СЭС с асинхронной нагрузкой.

3. Кроме того, в современных условиях ведутся исследования по проработке различных факторов, влияющих на устойчивость узлов СЭС с асинхронной нагрузкой: компенсации реактивной мощности [50], дефектов электрооборудования [101].

Под динамической устойчивостью асинхронной нагрузки понимают, как правило, способность АД восстанавливать исходный режим или близкий к нему после больших возмущений [16, 59, 93, 127].

Большим возмущениям свойственно нарушение нормального режима работы СЭС с последующим изменением ее конфигурации [16, 59]. К таким возмущениям можно отнести снижение напряжения на зажимах двигателя, вызванное следующими факторами [16, 59, 93, 127]:

1. Пуск двигателей.

2. Кратковременный перерыв питания двигателей, вызванный его переключением на другой источник питания.

3. Самозапуск АД после перерывов питания.

4. Отключение крупной нагрузки, генераторов, линий электропередачи и др. [16].

5. Короткое замыкание на линии.

Снижение напряжения на зажимах АД вызывает уменьшение

11

вращающего момента (М = и2), вследствие чего скольжение двигателя увеличивается, и двигатель может «опрокинуться». Для предотвращения такой ситуации необходимо своевременно восстановить напряжение [59].

Для динамической устойчивости СЭС справедливо понятие «пропускная мощность», т.е. максимальная мощность, которую возможно передать по условиям динамической устойчивости при учете всех факторов, например, нагрева и снижения напряжения [59].

Цель оценки динамической устойчивости - анализ процессов и расчет параметров режима работы при динамическом переходе СЭС от одного установившегося режима работы к другому [16].

В ходе оценки динамической устойчивости СЭС при переходе от одного режима работы к другому решается ряд задач, например, определение параметров режима работы СЭС в номинальном и аварийном режимах работы с учетом различных факторов [59].

При пуске современных мощных АД процесс изменения их пусковых моментов влияет на нормальные режимы работы узлов нагрузок СЭС. В случае пуска двигателей, суммарная мощность которых соизмерима с мощностью системы, влияние этого процесса на режим работы СЭС может быть существенным. В связи с этим необходимо обязательно оценивать влияние процесса пуска двигателей на режим работы СЭС [16]. В противном случае вследствие снижения напряжение на зажимах двигателей возможно нарушение устойчивости узла нагрузок СЭС [16].

Аналогичная оценка необходима также при самозапуске двигателей в

случае кратковременного отключения нагрузки [16]. Самозапуск - это

процесс восстановления нормального режима работы двигателей после

кратковременного отключения источника питания, задачей которого является

недопущение массового отключения электродвигателей [59]. При этом

самозапуск должен быть рассчитан так, чтобы в СЭС не допускалось

снижения напряжения до такого уровня, при котором нарушился бы ее

нормальный режим [16], т.е. остаточное напряжение при самозапуске должен

12

обеспечивать вращающий момент, превышающий момент исполнительного органа рабочей машины (ИОРМ) [59].

Границей динамической устойчивости СЭС является такой режим ее работы, который станет неустойчивым при воздействии на его параметры больших возмущений.

Таким образом, следует рассмотреть критерии, позволяющие оценить устойчивость узлов СЭС с асинхронной нагрузкой.

1.2 Проблема качества электрической энергии

Вопрос об энергосбережении и повышении энергетической эффективности в настоящее время приобретает все большую значимость, о чем свидетельствует появление соответствующей нормативной базы [8, 89, 94-97, 118]. Одной из важных задач электроснабжения является повышение качества электроэнергии [102]. Следовательно, прежде чем заниматься энергосбережением, необходимо обеспечить должное качество энергетических ресурсов, в том числе и электрической энергии [89].

Некачественная электроэнергия снижает эффективность энергопотребления и надежность функционирования оборудования, следствием чего могут быть дополнительные потери активной мощности и нарушение устойчивой работы электрических сетей [9, 35]. Другими негативными последствиями могут быть проблемы электромагнитной совместимости потребителей, уменьшение пропускной способности СЭС, снижение срока службы электрооборудования, ложные срабатывания систем релейной защиты и электросетевой автоматики, снижение производительности предприятия [1-3, 9, 115, 125].

Обеспечение электромагнитной совместимости - одно из основных требований, предъявляемых к СЭС [58]. Актуальность проблемы качества электрической энергии в СЭС подтверждается многими научными работами, например [25, 60, 111].

Режимы работы СЭС и эффективность использования потребителем электроэнергии характеризуются соответствующими параметрами, например, уровнями напряжения в узлах, значениями токов и мощностей в элементах сети. В реальных условиях эксплуатации СЭС токи и напряжения всегда отличаются от «идеальных» и характеризуются в этом отношении показателями качества электрической энергии [123].

Существует ряд показателей качества электрической энергии, которые нормируются по установившемуся отклонению напряжения, коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения, коэффициенту несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательности [21, 67, 125].

Важность исследования данной проблемы обусловлена стремительными темпами развития преобразовательной техники и ее повсеместным применением [102], что приводит к значительному снижению качества электроэнергии как на бытовом, так и на промышленном уровне [9, 61].

Одной из основных причин отклонений напряжения в сетях 0,4 кВ является неучет наличия в сети приемников электроэнергии с нелинейными характеристиками [112].

Анализ результатов зарубежных исследований, выполненных американским научно-исследовательским институтом электроэнергии (ЕРЮ) в низковольтных электрических сетях в период с 1993 по 1999 гг., позволяет сделать вывод, что 92 % нарушений качества электроэнергии составили отклонения напряжения величиной до 50 % с длительностью до 0,5 с. [4, 49].

Проблема качества электроэнергии актуальна не только для бытовых распределительных сетей, но и для различных отраслей народного хозяйства и промышленности [125]. В настоящее время предприятия располагают современным оборудованием, которое предъявляет ряд требований, в том числе и обеспечение качества электрической энергии, соответствующее ГОСТу Р 54149-2010 [25, 117].

Причиной снижения качества электрической энергии на крупных промышленных предприятиях является наличие в узлах нагрузок СЭС электроприемников с нелинейными вольт-амперными характеристиками, например, тиристорных преобразовательных агрегатов электроприводов прокатных станов, силовой электроники, силовых ключевых элементов, дискретно управляющих потоками электроэнергии, машин контактной сварки, дуговых и индукционных электрических печей и прокатных станов [10, 12, 13, 25, 38, 40, 44, 52, 56, 58, 61, 124-126, 129].

Электроприемники с нелинейными вольт-амперными характеристиками потребляют ток, который по форме отличается от синусоидального. Протекание такого тока по элементам электрической сети создает в них дополнительные падения напряжения, которые приводят к искажению формы (несинусоидальности) кривых тока и напряжения в узле нагрузок СЭС [78, 102, 123,].

Коэффициент, характеризующий искажение формы

(несинусоидальности) кривой напряжения относительно синусоидальной формы, называется коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения [51].

Существуют нормированные нормально и предельно допустимые значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения для сетей напряжением 0,4 кВ, которые составляют 8 % и 12 % соответственно [11,25,51, 117, 121].

Результаты исследований качества электрической энергии в распределительных сетях СЭС ряда промышленных предприятий РФ [1, 3, 25, 53, 115] показали несоответствие значений коэффициентов искажения синусоидальности кривой напряжения соответствующим нормам [1-3, 115].

Анализ влияния несинусоидальности напряжения на качество электрической энергии в сетях СЭС служит основой для разработки мероприятий по повышению качества и надежности электроснабжения [117].

В современных СЭС вследствие совершенствования оборудования, работа которого основана на использовании управляемых выпрямителей, часто встречаются сигналы, включающие гармонические составляющие, частота которых кратна частоте основного источника питания [5, 23]. Аналогично другим искажениям гармоники негативно влияют на работу электрооборудования [5, 8].

Согласно проведенным исследованиям [45], причиной развития аварийных режимов работы СЭС в более чем 75% случаях составляют искажения напряжения из-за присутствия высших гармонических составляющих [25, 45]. В связи с этим современные стандарты, регламентирующие качество электрической энергии, ограничивают содержание ВГ тока (напряжения) в СЭС [124].

Показателем качества электрической энергии, который нормирует наличие ВГ, является коэффициент п-ой гармонической составляющей напряжения, характеризующий каждую из учитываемых гармоник в процентах по отношению к основной [51]. ВГ напряжения нормируются для каждой гармоники (у=2.. .40, где V - номер гармоники) по коэффициенту «-ой гармонической составляющей напряжения и коэффициенту искажения синусоидальности формы кривой напряжения [25]. При этом коэффициенты по току не нормируются [8, 123].

Проблема ВГ для крупнейших стран не нова. Для ее решения многие государства вынуждены менять нормы проектирования и эксплуатации, разрабатывать новую базу стандартов [27]. Вопросы эффектов, возникающих от действия высших гармонических составляющих тока и напряжения, рассматриваются в научных работах ученых Жежеленко И. В., Железко Ю. С., Розанова Ю. К., Агунова А. В., Астраханцева Л. А. и др. [5, 20, 22, 24, 30, 39, 63, 70, 103, 109, 117, 119, 125, 136, 137].

Однако проблема возникновения ВГ является достаточно новой для

России. Стремительный рост концентрации компьютерной техники в нашей

стране обязывает ученых всерьез отнестись к данному вопросу, поскольку

16

ВГ приводят к негативным последствиям [87]. Большая часть офисов располагается в зданиях, не рассчитанных на значительный рост нелинейных нагрузок, поэтому необходим особый подход к эксплуатации СЭС таких построек [87]. Если доля нелинейных электропотребителей превышает 10-15 %, то, как правило, появляются проблемы при эксплуатации СЭС, последствия которых могут быть весьма серьезными [27].

В последние годы все чаще различные организации проводят исследования состояния СЭС зданий. Анализ таких исследований показывает, что электрические сети 0,4 кВ зданий, в которых располагается большое количество компьютерной техники, насыщены ВГ [87]. Другим нелинейным потребителем электроэнергии, генерирующим в сеть ВГ, является энергосберегающая лампа [85].

Малозагруженные силовые трансформаторы также генерируют ВГ, при этом коэффициент искажений увеличивается при росте потребляемой активной мощности [112].

Наличие ВГ в СЭС снижает технико-экономические показатели работы электрооборудования, увеличивает погрешность измерения счетчиков электрической энергии, способствует ложным срабатываниям управляющей и защитной аппаратуры, перегрузке СЭС, резким скачкам напряжения в узлах нагрузки выше допустимого значения и выходу из строя технологического оборудования [5, 25, 26, 124, 117].

Промышленные предприятия являются крупными потребителями электроэнергии и, следовательно, вносят большой вклад в ухудшение качества электрической энергии. В связи с этим, задача снижения влияния высших гармонических составляющих напряжения с целью улучшения качества электрической энергии является актуальной [67].

Следует отметить, что определение влияния ВГ не является простой и однозначной задачей [5]. Для анализа влияния ВГ необходимо обладать достоверной информацией о форме кривой напряжения, полном сопротивлении сети и др. [5].

1.3 Влияние несинусоидальности на режимы работы электрооборудования

В сетях современных СЭС сложилась непростая электромагнитная обстановка [32]. В связи с отсутствием достоверной информации о качестве электрической энергии на сегодняшний день потребителям предлагается электрическая энергия с соответствующим качеством - с искажениями форм синусоидальных кривых тока и напряжения [43, 68, 117]. Несинусоидальность напряжения является одним из наиболее распространенных отклонений от требований ГОСТ Р 54149-2010, предъявляемых к качеству электрической энергии [58]. Потребление электрической энергии с такими искажениями приводит к ее дополнительному расходу, преждевременному выходу из строя электрооборудования, возникновению аварийных режимов, снижению эффективности использования электрической энергии, потери устойчивости узлов нагрузок СЭС [71, 87].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Планков, Александр Анатольевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамович, Б. Н. Коррекция коэффициента мощности в сетях нефтепромыслов с помощью активного фильтра [Текст] / Б. Н. Абрамович, А.

B. Медведев, В. В. Старостин [и др.] // М. : Нефтяное хозяйство, 2008. - №5. - С. 88-90.

2. Абрамович, Б. Н. Повышение качества электрической энергии в сетях Приобского месторождения ООО «РН-Эганскнефть» с помощью параллельных активных фильтров [Текст] / Б. Н. Абрамович, Ю. А. Сычев // Издательство НТФ «Энергопрогресс» М. : Промышленная энергетика. -2011.-№6.-С. 49-52.

3. Абрамович, Б. Н. Промышленные испытания активного фильтра в промысловых сетях ОАО «Оренбургнефть ТНК-BP» [Текст] / Б.Н. Абрамович, A.B. Медведев, В.В. Старостин, E.H. Аболемов, В.В. Полищук, Ю.А. Сычев // Издательство НТФ «Энергопрогресс» М. : Промышленная энергетика. - 2008. - № 10. - С. 42^16.

4. Антонов, А. И. Регулирование уровня напряжения в электрических сетях предприятий водного транспорта [Текст] / А. И. Антонов, Ю. М. Денчик, Д. А. Зубанов, А. А. Руппель, А. А. Сидоренко // Новосибирск : Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2012. - №1. -

C. 339-341.

5. Аррилага, Дж. Гармоники в электрических системах: пер. с англ. / Дж. Аррилага, Д. Брэдли, П. Боджер. - М. : Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.

6. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник. - 10-е изд. - М.: Гардарики, 2002. - 638 е.: ил.

7. Бирюков, Е. В. Практическая реализация нечеткой нейронной сети при краткосрочном прогнозировании электрической нагрузки [Текст] / Е. В. Бирюков, М. С. Корнеев // Сборник трудов научной сессии МИФИ, 2005. - С. 207-214.

8. Бирюлин, В. И. Качество электроэнергии в электрических сетях жилых зданий [Текст] / В. И. Бирюлин, О. М. Ларин, Н. В. Хорошилов, А. Н. Горлов // М. : Электрика. - 2011. - №4. - С. 17-19.

9. Богачев, В. С. Повышение качества энергии в сетях электропитания потребителей [Текст] // М : Электро. - 2011. - № 1. — С. 47-51.

10. Борисов, Б. П. Повышение эффективности использования электроэнергии в системах электроснабжения / Б. П. Борисов, Г. Я Вагин, А. Б. Лоскутов, А. К. Шидловский // Киев: Наукова думка, 1990. - 240 с.

11. Вагин, Г. Я. О необходимости приведения нормативных документов по электромагнитной совместимости и качеству электрической энергии к требованиям международных стандартов [Текст] / Г. Я. Вагин, А. А. Севостьянов // Издательство НТФ «Энергопрогресс» М. : Промышленная энергетика. -2010. -№11. -С. 45^18.

12. Вагин, Г. Я. Построение систем электроснабжения промышленных предприятий с учетом электромагнитной совместимости электроприемников [Текст] // Издательство НТФ «Энергопрогресс» М. : Промышленная энергетика. - 2005. - №2. - С. 38-43.

13. Вагин, Г. Я. Режимы электросварочных машин. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 193 с.

14. Валов, Н. В. Устойчивость промышленных электротехнических систем при несимметричных возмущениях в электрических сетях. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. М., Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, 2011. 23 с.

15. Вахнина, В. В. Анализ статической устойчивости синхронного генератора с учетом высших гармоник тока в цепи статора [Текст] / В. В. Кувшинов, Н. А. Лень // Известия вузов. Электромеханика. - 2012. - №3. - С. 51-59.

16. Веников, В. А. Переходные электромеханические процессы в

электрических системах : Учеб. для электроэнергет. спец. вузов. - 4-е изд.,

перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1985. - 536 е., ил.

98

17. Винокуров, М. Р. Повышение точности расчета вращающего момента асинхронного двигателя с учетом поверхностоного эффекта в стержнях ротора [Текст] / М. Р. Винокуров, А. А. Моисеенко, Н. Ю. Масловцева // Вестник Донского государственного технического университета. - 2011. - Т. 11, №5 (56).-С. 621-629.

18. Волков, А. В. Анализ электромагнитных процессов и регулирование асинхронных частотно-управляемых электроприводов с широтно-импульсной модуляцией // Электротехника. - 2002. - №1. - С. 2-10.

19. Вольдек, А. И. Электрические машины. Машины переменного тока / А. И. Вольдек, В. В. Попов. - Л. : Изд-во Питер, 2008. - 350 с.

20. Воротницкий В. Э. Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем / В. Э. Воротницкий, Ю. С. Железко, В. Н. Казанцев [и др.]; Под ред. В. Н. Казанцева. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 368 с.

21. Галанов, В. П. О влиянии нелинейных и несимметричных нагрузок на качество электрической энергии [Текст] / В. Г. Галанов, В. В. Галанов // Издательство НТФ «Энергопрогресс» М. : Промышленная энергетика. -2001. -№3. - С. 46-49.

-ч 22. Гидалевич, Е. Д. Упрощенный расчет мощности потерь в косинусных

конденсаторах при несинусоидальном напряжении // Пром. энергетика. -1990.-№7-С. 22-29.

23. Гольдштейн, Е. И. Гармонический анализ токов (напряжений) при наличии в них интергармоник и неизвестном периоде результирующего сигнала [Текст] / Е. И. Гольдштейн, Е. В. Радаев // М : Электричество. - 2009. -№12.-С. 87-88.

24. Горюнов, В. Н. Расчет потерь мощности от влияния высших гармоник [Текст] / В. Н. Горюнов, Д. С. Осипов, А. Г. Лютаревич // Новосибирск : Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2009. - №2. -С.268-273.

25. ГОСТ Р 54149-2010. Электрическая энергия. Совместимость

технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической

99

энергии в системах электроснабжения общего назначения / М., Изд-во: Стандартинформ. 2012. - 20 с.

26. Гриб, О. Г. Контроль и регулирование несимметричных режимов в системах электроснабжения: Уч. пособие / О. Г. Гриб. - Харьков: ХНАГХ, 2004.- 180 с.

27. Григорьев, О. А. Высшие гармоники в сетях электроснабжения 0,4кВ [Текст] / О. А. Григорьев, В. С. Петухов, В. А. Соколов, И. А. Красилов // Новости Электротехники. - 2002-2003. - №6(18)-1(19). - С.76-81.

28. Гуревич, Ю. Е. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах / Ю. Е. Гуревич, JI. Е. Либова, А. А. Окин. - М.: Энергоатомиздат, 1990.

29. Гусаров, А. А. Влияние качества электрической энергии на тепловое состояние трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором [Текст] // Донецк : Науков1 пращ ДонНТУ - Електротехшка i енергетика. - 2008. - №8 (140). - С. 95-97.

30. Данилевич, Я. Б. Добавочные потери в электрических машинах / Я. Б. Данилевич, Э. Г. Кашарский. - М.: Госэнергоиздат, 1963. - 216 с.

31. Денник, В. Ф. Характеристики асинхронных двигателей при питании их от источника тока [Текст] // HayKOBi пращ Донецького нащонального техшчного ушверситету. - 2011. - №11(186). - С. 112-115.

32. Долгушин, С. Б. Выбор базового объекта исследования электромагнитной совместимости в замкнутых сетях от 6 до 35 кВ северных месторождений газа [Текст] / С. Б. Долгушин, И. Н. Дмитриев, Е. Ю. Кислицин, Е. В. Иванова, А. А. Левченко, С. В. Любаков, В. Г. Сальников // Новосибирск : Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2009. - №2. - С. 250-254.

33. Егоров, А. В. Устойчивость промышленных электротехнических

систем при возмущениях в системах электроснабжения. Автореф. дис. на

соиск. учен, степени д-ра техн. наук. М., Российский государственный

университет нефти и газа имени И.М. Губкина, 2004. 41 с.

100

34. Ежков, В. В. Переходные процессы электрических систем в примерах и иллюстрациях: Учеб. пособие для вузов (В. В. Ежков, Н. И. Зеленохат, И.

B. Литкенс и др.; Под ред. В. А. Строева). - М.: Знак, 1996. - 224 е., ил.

35. Ефремов, Н. С. Контроль несинусоидальности напряжения в распределительных сетях 10 кВ Республики Марий Эл за период 2009-2010 гг [Текст] / Н. С. Ефремов, К. М. Воробьёв // М. : Электрика. - 2010. - №1. -

C. 22-25.

36. Жданов, П. С. Вопросы устойчивости электрических систем / Под ред. Л. А. Жукова. - М., Энергия, 1979. - 456 е., ил.

37. Жежеленко, И. В. Влияние качества электроэнергии на сокращение срока службы и снижение надежности электрооборудования [Текст] / И. В. Жежеленко, Ю. Л. Саенко, А. В. Горпинич // М. : Электрика. - 2008. - №4. -С. 15-21.

38. Жежеленко, И. В. Гармоники сетевого тока преобразователя частоты со звеном постоянного тока [Текст] / И. В. Жежеленко, Ю. Л. Саенко, А. В. Горпинич // М. : Электрика. - 2008. - №12. - С. 8-11.

39. Жежеленко, И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий / И. В. Жежеленко. - 6-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат, 2010. - 375 с.

40. Жежеленко И. В., Рабинович М. Л., Божко В. М. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях. - Киев: Техника, 1981.

41. Жежеленко И. В., Саенко Ю. С. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. - 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 2000. - 252 е., 74 ил.

42. Жежеленко, И. В. Электрические потери от высших гармоник в системах электроснабжения [Текст] // М. : Электрика. - 2010. - №4. - С. 3-6.

43. Жежеленко, И. В. Электромагнитная совместимость преобразователей частоты в промышленных электрических сетях [Текст] / И. В. Жежеленко, Ю. Л. Саенко, Т. К. Бараненко, А. В. Горпинич, В. В. Нестерович // М. : Электрика.-2010.-№11.-С. 16-21.

44. Железко, Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов / Ю. С. Железко. - М. : ЭНАС, 2009. - 456 с. : ил.

45. Зацепина, В. И. Комплекс гибридной динамической защиты объектов электроснабжения от искажений напряжения [Текст] / В. И. Зацепина, И. Г. Шилов, А. Н. Мамонтов // Новосибирск : Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2010. -№1. - С. 225-228.

46. Иванов, Г. Я. Влияние формы несинусоидальности тока на потери в электрической машине [Текст] / Г. Я. Иванов, А. Ю. Кузнецов // Новосибирск : Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2010. - №2. -С.355-358.

47. Иванов-Смоленский, А. В. Электрические машины (В 2 томах): Учебник для вузов. 3-е издание, стереотипное. - М. : Издательский дом МЭИ, 2006.

48. Ильдиряков, С. Р. Статистический анализ провалов напряжения в системе электроснабжения ОАО «Казаньоргсинтез» [Текст] / С. Р. Ильдиряков, Ш. И. Вафин // Казань : Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2011. -№3-4. - С. 73-81.

49. Ильинский, Н. Ф. Электропривод: энерго- и ресурсосбережения / Н. Ф. Ильинский, В. В. Москаленко. - М.: Академия, 2008. - 208 с.

50. Капитонов, О. К. Влияние компенсации реактивной мощности на устойчивость работы мощного асинхронного двигателя [Текст] // Вестник Чувашского университета. - 2012. - №3. - С. 115-121.

51. Карташев, И. И. Качество электрической энергии в муниципальных сетях Московской области [Текст] / И. И. Карташев, И. С. Пономаренко, В. Н. Тульский, Р. Г. Шамонов // Издательство НТФ «Энергопрогресс» М. : Промышленная энергетика. - 2002. - №8. - С. 42-47.

52. Киселев, А. Н. Оптимизация численной обработки сигнала

потребляемого тока при работе активного фильтра [Текст] // М :

Электротехника. -2003. -№10. - С. 60-61.

102

53. Коверникова, Л. И. Централизованное снижение уровня высших гармоник в сети высокого напряжения с распределенными нелинейными нагрузками с помощью пассивных фильтров [Текст] // М : Электричество. -2010.-№9.-С. 50-55.

54. Колесник, Г. П. Переходные электромеханические процессы в электроэнергетических системах : учеб. пособие / Г. П. Колесник ; Владим. гос. ун-т. - Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2008. - 116 с.

55. Копылов, И. П. Электрические машины: учеб. для вузов / И. П. Копылов. - М. : Высш. шк. : Логос, 2000. - 607 с.

56. Корнилов, Г. П. Разработка автоматизированной системы управления реактивной мощностью прокатного стана [Текст] / Г. П. Корнилов, А. Н. Шеметов, Ю. П. Журавлев // М. : Электрика. - 2009. - №10. - С. 3-7.

57. Костерев, Н. В. Определение приоритетности способов повышения статической устойчивости узла нагрузки с асинхронными двигателями в условиях многокритериального выбора [Текст] / Н. В. Костерев, П. Л. Денисюк, В. В.Литвинов // Киев : Техшчна електродинамша. - 2009. - №5. -С. 31-36.

58. Кузнецов, В. Г. Электромагнитная совместимость. Несимметрия и несинусоидальность напряжения / В. Г. Кузнецов, Э. Г. Куренный, А. П. Лютый. - Донецк : «Донбасс», 2005. - 249 с.

59. Куликов, Ю. А. Переходные процессы в электрических системах : учеб. пособие / Ю. А. Куликов. - Изд. 2-е, испр. и доп. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2006. - 284 с. - («Учебники НГТУ»).

60. Куренный Э. Г., Шидловский А. К., Борисов Б. П., Вагин Г. Я., Крахмалин И. Г. Электромагнитная совместимость электроприемников промышленных предприятий. Киев: Наукова думка, 1992. 236 с.

61. Куро, Ж. Современные технологии повышения качества электроэнергии при ее передаче и распределении [Текст] // М : Новости электротехники. - 2005. - №1 (31). - С. 21-25.

62. Куро, Ж. Современные технологии повышения качества электроэнергии при ее передаче и распределении [Текст] // М : Новости электротехники. - 2005. - №1 (31). - С. 26-30.

63. Кучинский, Г. С. Силовые электрические конденсаторы / Г. С. Кучинский, Н. И. Назаров. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1992.—320 с: ил.

64. Литвинов В. В. Влияние качества электроэнергии и технического состояния асинхронных двигателей на их статическую устойчивость [Текст] // Енергетика та нов1 енергогенеруюч1 технологи. - 2009. - С. 17-21.

65. Литвинов, В. В. Модель фаззи-контроллера для обеспечения статической устойчивости промышленного узла нагрузки энергосистемы [Текст] / В. В. Литвинов, Н. В. Костерев, П. Л. Денисюк // Донецк : Науков1 пращ ДонНТУ - Електротехшка [ енергетика. - 2008. - №8 (140). - С. 51-54.

66. Литвинов, В. В. Построение модели исследования статической устойчивости узла нагрузки энергосистемы с помощью метода парных сравнений [Текст] // Донецк : Науков1 пращ ДонНТУ - Електротехшка 1 енергетика. - 2008. - №8 (140). - С. 51-54.

67. Литовкин, Г. И. Средства улучшения качества электрической энергии на сельскохозяйственных предприятиях [Текст] / Г. И. Литовкин, А. И. Орлов, А. Н. Третьяков // Электротехника. - 2005. - №12. - С. 29-32.

68. Макаров, А. Г. Актуальные вопросы качества электрической энергии на фоне реструктуризации российской энергетической системы [Текст] // М : Энергонадзор-информ. - 2006. - №4 (30). - С. 20-23.

69. Макаров Е. Ф. Обслуживание и ремонт электрооборудования и электростанций и сетей: Учебник для нач. проф. образования / М .: ИРПО : Издательский центр «Академия». - 2003. - 448 с.

70. Манькин, Э. А. Потери на вихревые токи в обмотках трансформаторов при несинусоидальном токе [Текст] // Электричество. - 1955. - №12. - С. 4552.

71. Машкин, А. Ответственность за снижение качества электроэнергии. Обзор арбитражной практики [Текст] / А. Машкин, А. Якимов, В. Машкин // М : Энергонадзор-информ. - 2006. - №4 (30). - С. 20-23.

72. Методика определения границ устойчивости и выбора параметров защит узлов электрической нагрузки систем электроснабжения газоперерабатывающих заводов. РД 51-50508-98. / Меньшов Б. Г., Ершов М. С., Егоров JI. В., Яценко Д. Е., Савенко Н. И., Корнеев Е. В., Шварц Г. Р., Белоусенко И. В. - М.: ГАНГ им. И. М. Губкина, РАО «Газпром», 1998.

73. Методические указания по устойчивости энергосистем. - М. : Изд-во НЦЭНАС, 2004. - 16 с.

74. Мощинский, Ю. А. Определение параметров схемы замещения асинхронной машины по каталожным данным [Текст] / Ю. А. Мощинский, В. Я. Беспалов, А. А. Кирякин // М : Энергонадзор-информ. - 2006. - №4 (30). -С. 20-23.

75. Мустафаев, Р. И. Разработка трехфазной математической модели асинхронного двигателя [Текст] / Р. И. Мустафаев, Р. А. Саидов, JI. Г. Гасанова // Проблемы энергетики. - 2007. - №4. - С. 19-22.

76. Мусин, А. X. Риск - показатель качества электроснабжения городов [Текст] // Казань : Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2009. - №11-12. - С. 74-78.

77. Назарычев А. Н. Анализ основных преимуществ применения вакуумных выключателей. - Режим доступа: http://www.bester54.ru.

78. Нгуен, X. А. Управление трехфазными выпрямителями с активной коррекцией коэффициента мощности. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. М., Московский энергетический институт (Технический университет), 2007. 20 с.

79. Осипов, Д. С. Учет нагрева токоведущих частей в расчетах потерь

мощности и электроэнергии при несинусоидальных режимах систем: Дис. на

соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Д. С. Осипов - Омский государственный

технический университет, Омск, 2005. - 152 с.

105

80. Переходные процессы в системах электроснабжения. / Под ред. В.Н. Винославского - Киев: Выща школа, 1989.

81. Петренко, А. Н. Экспериментальные исследования нагрева частотно-управляемого асинхронного двигателя при различных формах питающего напряжения [Текст] // М. : Электрика. - 2011. - №4. - С. 20-22.

82. Петросьянц, В. В. Исследование влияния режимов работы импульсных преобразователей с дозирующим последовательным резонансным контуром на качество электроэнергии [Текст] // М : Электричество. - 2010. - №10. - С. 17-88.

83. Петрушин, В. С. Влияние высших гармонических напряжения на характеристики асинхронного двигателя в электроприводе с фазовым управлением [Текст] // Одесса : Труды Одесского политехнического университета. - 1997. - №1. - С. 214-218.

84. Петрушин, В. С. Учет пространственно-временных гармони магнитного поля при анализе механических характеристик регулируемых асинхронных двигателей [Текст] / В. С. Петрушин, А. М. Якимец, Д. М. Левин // М : Электричество. - 2010. - №10. - С. 49-53.

85. Петухов, В. Энергосберегающие лампы как источник гармоник тока [Текст] // М : Новости ЭлектроТехники. - 2009. - №5 (59). - С. 64-66.

86. Пивняк, Г. Г. Переходные процессы в системах электроснабжения : Учебник для вузов. 3-е изд, перераб. и доп / Г. Г. Пивняк, В. Н. Винославский, А. Я. Рыбалко, Л. И. Несен; Под ред. акад. НАН Украины Г. Г. Пивняка.. - Москва : Энергоатомиздат; Днепропетровский Национальный горный университет, 2003. - 548 е.: ил.

87. Планков, А. А. Разработка программного комплекса расчета потерь

электрической энергии от действия высших гармоник токов и напряжения с

учетом нагрева токоведущих частей при несинусоидальных режимах СЭС

[Текст] /А. А. Планков, Д. С. Осипов, К. А. Аникин, Д. А. Брюханов //

Омское время - взгляд в будущее: матер, регион, молодеж. науч.-техн. конф.

- Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. - Кн. 2. - С. 118-123.

106

88. Планков, А. А. Влияние электроприемников, искажающих синусоидальность формы кривой напряжения и тока, на значение критического напряжения при оценке устойчивости узла с асинхронной нагрузкой [Текст] /А. А. Планков, Д. С. Осипов, А. В. Бубнов, С. Ю. Долингер // Омск: Омский научный вестник. —№3 (103). - 2011. - С. 225-228.

89. Планков, А. А. Вопросы устойчивости технических средств обеспечения качества электрической энергии [Текст] /А. А. Планков, Д. С. Осипов, А. Г. Лютаревич, А. В. Дед // Омск: Омский научный вестник. -№1 (97). - 2011. - С.126-130.

90. Планков, А. А. Моделирование критических режимов работы узлов электроэнергетических систем с асинхронной нагрузкой при исследовании статической устойчивости на промышленной частоте [Текст] /А. А. Планков, Д. С. Осипов, А. В. Планкова, В. Л. Юша // Омск: Омский научный вестник. -№1(117). -2013. -С.173-178.

91. Планков, А. А. Необходимость уточнения критерия оценки устойчивости узла с асинхронной нагрузкой [Текст] / А. А. Планков, Я. Ю. Логунова, С. В. Никулина // Современные технологии и управление в энергетике и промышленности: сб. науч. тр. / [отв. ред. В. Н. Горюнов]. -Омск: Изд-во ОмГТУ, 2012. - С.184-190.

92. Планков, А. А. Обоснование выбора Т-образной схемы замещения асинхронного двигателя при оценке устойчивости узлов систем электроснабжения с асинхронной нагрузкой [Текст] / А. А. Планков, Е. В. Смолина, Я. Ю. Логунова. // Курск: Современные инновации в науке и технике.-2012.-С. 144-151.

93. Планков, А. А. Этапы расчета самозапуска при оценке динамической устойчивости узлов электроэнергетических систем [Текст] / А. А. Планков, А. Е. Бугреева // Энергоэффективность и экономика: тематический сб. науч. тр. / [отв. ред. Д. С. Осипов]. - Омск: Изд-во Полиграфический центр КАН, 2012. - С.225-234.

94. Планков, А. А. Учет высших гармоник при исследовании динамической устойчивости узлов электроэнергетических систем с асинхронной нагрузкой [Текст] // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 5; URL: http://www.science-education.ru/lll-10093 (дата обращения: 23.09.2013).

95. Постановление Правительства Российской Федерации от 31 декабря 2009 г. N 1225 «О требованиях к региональным и муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности». [Электронный ресурс]. - URL : http : / / www. energosovet. ru / npbl 193. html (дата обращения 08.10.10).

96. Постановление Правительства Российской Федерации от 1 июня 2010 г. N 391 «О порядке создания государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности и условий для ее функционирования». [Электронный ресурс]. - URL : http : / / www. energosovet. ru / npbl203. html (дата обращения 08.10.10).

97. Правила устройства электроустановок. 7-е изд. М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2002.

98. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий. Нормы технологического проектирования. НТП ЭПП - 94.

99. Резонансные явления в электроустановках зданий как фактор снижения качества электроэнергии // Новости ЭлектроТехники: Информ.-справ. изд. - СПб.: ПО ЛЭМЗ, 2003. - №6(24). - С. 78-82.

100. Репина, Ю. В. Устойчивость промышленных электротехнических систем с асинхронными и синхронными электроприводами : Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Ю. В. Репина - Российский Государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина, Москва, 2005. - 151 с.

101. Родькин, Д. И. Возможности энергетического метода в задачах

идентификации параметров асинхронных двигателей [Текст] / Д. И. Родькин,

Ю. В. Ромашихин // XIV м1жнар. наук.-техн. конф. «Проблеми

иавтоматизованного електроприводу. Teopin i практика». Сборник научных

108

трудов Днепродзержинского государственного технического университета. -Днепродзержинск: ДГТУ, 2007. - С. 507-512.

102. Розанов, Ю. К. Гибридные фильтры для снижения несинусоидальности тока и напряжения в системах электроснабжения [Текст] / Ю. К. Розанов, Р. П. Гринберг // Электротехника. - 2006. - №10. - С. 55-60.

103. Розанов, Ю. К. Силовая электроника и качество электроэнергии [Текст] / Ю. К. Розанов, М. В. Рябчицкий, А. А. Кваснюк, Р. П. Гринберг // Электротехника. - 2002. - №2. - С. 16-23.

104. Ромашихин, Ю. В. Алгоритмы работы системы идентификации электромагнитных параметров асинхронных двигателей [Текст] // Електромехашчш 1 енергозбер1гаюч1 системи : наук.-вироб. журн./ Кременчуц. держ. пол1техн. ун-т ¡м. М. Остроградського, 1н-т електромехашки, енергозбереження 1 комп'ютерних технологш. - Кременчуг, 2008.-С. 56-59.

105. Ромашихин, Ю. В. Методы определения параметров машин переменного тока [Текст] / Ю. В. Ромашихин, Д. И. Родькин // Вюник КДУ ¡меш Михайла Острогрдьского. - Кременчуг. - 2010. - №4 (63). Частина 3. -С. 140-143.

106. Ромашихин, Ю. В. Обоснование схем замещения асинхронных двигателей в задачах идентификации их электромагнитных параметров [Текст] / Ю. В. Ромашихин, Д. И. Родькин // Електромехашчш 1 енергозбер1гаюч1 системи : наук.-вироб. журн./ Кременчуц. держ. пол1техн. ун-т ¡м. М. Остроградського, 1н-т електромехашки, енергозбереження 1 комп'ютерних технологш. - Кременчуг, 2007. - С. 40-48.

107. Салтыков, В. М. Электромагнитная совместимость и энергосберегающие режимы электротехнического комплекса «система электроснабжения - дуговая сталеплавильная печь». Автореф. дис. на соиск. учен.степени д-ра техн. наук. Самара, СамГТУ, 2003.

108. Сафонов А.И., Слуцкер И.В. Программа расчета показателей несинусоидальности напряжения и тока в системах электроснабжения промышленных предприятий для ЭВМ ЕС-1020: Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. - М.: Энергия, 1987, №11.- С. 3-8.

109. Семичевский, П. И. Методика расчета дополнительных потерь активных мощности и электроэнергии в элементах систем электроснабжения промышленных предприятий, обусловленные высшими гармониками: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / П. И. Семичевский. - 1978. - 206 с.

110. Смирнов, С. С. Свойства активных мощностей гармоник искажающих нагрузок [Текст] // М : Электричество. - 2010. - №9. - С. 45^49.

111. Суданова, В. В. Качество электрической энергии. М.: ЗАО «Энергосервис», 2000. 80 с.

112. Старцев А. П. Качество электроэнергии [Текст] // Издательство НТФ «Энергопрогресс» М. : Промышленная энергетика. - 2007. - №1. - С. 45-50.

113. Суржиков, А. В. Методы повышения надежности электроснабжения и устойчивости работы предприятий с непрерывными технологическими процессами. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. М., Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. 26 с.

114. Сыромятников И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей; Под ред. Л.Г. Мамиконянца. - 4-ое изд. - М.: Энергоатомиздат, 1984.-240 с.

115. Сычев, Ю. А. Измерение и анализ показателей качества электрической энергии в сетях нефтедобывающих предприятий // В кн.: Записки Горного института, т. 173. СПб. : РИЦ СПГГИ (ТУ), 2007. - С. 109111.

116. Токочаков, В. И. Устойчивость электрических систем: практикум для

студентов специальности 1-43 01 03 «Электроснабжение» днев. и заоч. форм

обучения / авт.-сост. В. И. Токочаков. - Гомель : ГГТУ им. П. О. Сухого,

110

2007. - 57 с. - Систем, требования: PC не ниже Intel Celeron 300 МГЦ ; 32 Mb RAM ; свободное место на HDD 16 Mb ; Windows 98 и выше ; Adobe Acrobat Reader. - Режим доступа: http://gstu.local/lib. - Загл. с титул, экрана.

117. Третьяков А. Н. Влияние высших гармоник в сельских распределительных сетях 0,38 кВ на показатели качества электрической энергии : Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / А. Н. Третьяков -Иркутская государственная ордена дружбы народов сельскохозяйственная академия, Иркутск, 2006. - 190 с.

118. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». [Электронный ресурс]. - URL : http : / / www, energosovet. ru / npbl 189. html (дата обращения 08.10.10).

119. Церазов, A. JI. Исследование влияний несимметрии и несинусоидальности напряжения на работу асинхронных двигателей / А. Л. Церазов, Н. И. Якименко. - М.: Госэнергоиздат, 1963. - 120 с.

120. Чаплыгин, Е. Е. Широтно-импульсная модуляция с пассивной фазой в трехфазных инверторах напряжения [Текст] / Е. Е. Чаплыгин, С. В. Хухтиков // М : Электричество. - 2011. - №5. - С. 53-61.

121. Чижма, С. Н. Новые показатели искажения синусоидальности сигналов в электрических сетях [Текст] // Новосибирск : Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2009. - №2. - С. 304-307.

122. Чугулев А. О. Исследование влияния несинусоидальности питающего напряжения, обусловленной широтно-импульсной модуляцией, на энергетические характеристики асинхронных двигателей : Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / А. О. Чугулев - Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия, Омск, 2006. - 165 с.

123. Шамонов Р. Г. Разработка методики оценки влияния качества электроэнергии на потери мощности и энергии в электрических сетях : Дис.

на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Р. Г. Шамонов - Московский энергетический институт (технический университет), Москва, 2003. - 155 с.

124. Шидловский, А. К. Моногармонические активные фильтры на основе RLC-контура и вентильного коммутатор [Текст] / А. К. Шидловский, В. С. Федий // M : Электричество. - 2010. - №8. - С. 34-41.

125. Шидловский, А. Г. Повышение качества энергии в электрических сетях / А. К. Шидловский, В. Г. Кузнецов - Киев : Наук, думка, 1985. - 268 с.

126. Шидловский, А. Г. Электромагнитная совместимость электроприемников промышленных предприятий / А. К. Шидловский, Б. П. Борисов, Г. Я Вагин и др. - Киев : Наук, думка, 1992. - 268 с.

127. Шкаруба М. В., Эрнст А. Д. Моделирование электромеханических переходных процессов на ЭВМ: Метод, указ. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2001. -36 с.

128. Щербаков, А. Г. Методика идентификации параметров асинхронных двигателей // Омский научный вестник. - 2011. - №1 (97). - С. 112-116.

129. Экономика в электроэнергетике и энергосбережение посредством рационального использования электротехнологий : [Учеб. пособие для вузов по направлению «Электротехника, электромеханика и электротехнология» и спец. «Электротехнол. установки и системы» / Пер. Васильев A.B. и др.]. -СПб. : Энергоатомиздат. С.-Петерб. отд-ние, 1998. - 368 с. : нот. - Библиогр. в конце некоторых разд. - ISBN 5-283-04716-4 : Б. ц.

130. Эрнст, А. Д. Самозапуск асинхронных электродвигателей: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. 48 с.

131. Franckowiak L. Energoelektronika. С. 2. Przeksztatniki I aczniki energoelektroniczne о komutacji zewnetrznej. Wydawnictwo Politechniki Poznanskiej. 2000. 326 p.

132. Heydt G. T., Kraft L. A., Hart D. W., Carlson D. L., Crane L. P. The practical evalution and testing of the harmonic power flow study program. -"Trends Eles. Util. Res.", New York, e.a., 1984. - P. 3-9.

133. Lo К. L., Goh К. M. Harmonic analysis for power networks. - "Else. Power syst. Res.", 1986, v. 10, №3. - P. 189-203.

134. Sabin D. Daniel, Sundaram Ashok. Quality Enhances Reliability // Spectrum IEEE. 1996. №2. P. 38^4.

135. Rioual P., Deflandre T. Impact on the distribution and transmission systems of harmonic current injection due to capacitive load rectifiers in commercial, residential and industrial installations // EPE'95. Тез. док. Sevilla, 1995. Vol.3. P. 3.503-3.508.

136. Franckowiak L. Energoelektronika. C. 2. Przeksztatniki I aczniki energoelektroniczne о komutacji zewnetrznej. Wydawnictwo Politechniki Poznanskiej. 2000. 326 p.

Приложение А. Вклад соискателя в опубликованные научные работы

Таблица П. 1 - Список опубликованных и приравненных к ним научных и учебно-методических работ с указанием

личного вклада в каждой работе

№ п/п Наименование работы, ее вид Форма работы Выходные данные Объем в е., п.л. Соавторы

Научные работы

1. Проблема высших гармоник в системах электроснабжения и способы борьбы с ими (статья) печ. Энергоэффективность: матер. Междунар. науч.-практ. конф. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. - С.66-71 6/6 Отсутствуют

2. Определение эффективности использования конденсаторных установок в электросетях малых промышленных предприятий (статья) печ. Энергоэффективность: матер. Междунар. науч.-практ. конф. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. - С.141-144 4/1 Аникин К. А. Белоусов Д. С.

3. Энергоаудит как способ реализации энергосберегающей программы. Энергоаудит в бюджетной сфере (статья) печ. Энергоэффективность: матер. Междунар. науч.-практ. конф. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. - С.236-242 7/5 Ст. Брюханов Д. А. Аникин К. А.

№ п/п Наименование работы, ее вид Форма работы Выходные данные Объем в е., п.л. Соавторы

4. Разработка программного комплекса расчета потерь электрической энергии от действия высших гармоник токов и напряжения с учетом нагрева токоведущих частей при несинусоидальных режимах СЭС (статья) печ. Омское время - взгляд в будущее: матер. регион, молодеж. науч.-техн. конф. -Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. -Кн. 2.-С. 118-123 5/3 Осипов Д. С. Аникин К. А. Ст. Брюханов Д. А.

5. О потенциале энергосбережения (статья) печ. Энергосбережение, энергоэффективность, экономика: матер, междунар. науч.-техн. конф. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. - С.173-178 6/3 Ст. Матвиенко Т. П.

6. Вопросы устойчивости технических средств обеспечения качества электрической энергии (статья) печ. Омский научный вестник. -№1 (97). -2011. - С.126-130 5/2 Осипов Д. С. Лютаревич А. Г. Дед А. В.

№ п/п Наименование работы, ее вид Форма работы Выходные данные Объем в е., п.л. Соавторы

7. Схематические решения активной фильтрации кривой тока в четырехпроводной трехфазной сети для обеспечения качества электрической энергии (статья) печ. Омский научный вестник. -№3 (103). - 2011. - С.214-218 5/1 Долингер С. Ю. Горюнов В. Н. Сидоров О. А.

8. Влияние электроприемников, искажающих синусоидальность формы кривой напряжения и тока, на значение критического напряжения при оценке устойчивости узла с асинхронной нагрузкой (статья) печ. Омский научный вестник. - №3(103).- 2011. - С.225-229 5/2 Осипов Д. С. Бубнов А. В. Долингер С. Ю.

9. Необходимость уточнения критерия оценки устойчивости узла с асинхронной нагрузкой (статья) печ. Современные технологии и управление в энергетике и промышленности: сб. науч. тр. / [отв. ред. В. Н. Горюнов]. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2012. - С.184-190 7/5 Ст. Никулина С. В. Ст. Логунова Я. Ю.

№ п/п Наименование работы, ее вид Форма работы Выходные данные Объем в е., п.л. Соавторы

10. Обоснование выбора Т-образной схемы замещения асинхронного двигателя при оценке устойчивости узлов систем электроснабжения с асинхронной нагрузкой (статья) печ. Современные инновации в науке и технике: матер. П-ой Международной науч.-практ. конф. 18 апреля 2012 года / [отв. ред. Горохов А.А]. -Курск: Изд-во Юго-Западный государственный университет, 2012 — С.144-151 8/7 Ст. Смолина Е. В. Ст. Логунова Я. Ю.

11. Этапы расчета самозапуска при оценке динамической устойчивости узлов электроэнергетических систем (статья) печ. Энергоэффективность и экономика: тематический сб. науч. тр. / [отв. ред. Д. С. Осипов]. - Омск: Изд-во Полиграфический центр КАН, 2012. — С.225-234 10/7 Ст. Бугреева А. Е.

12. Общие вопросы динамической устойчивости узлов электроэнергетических систем (статья) печ. Современные технологии в энергетике: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / [редкол. : А. В. Косых, В. Н. Горюнов, А. Г. Лютаревич (отв. ред.)]. - Омск : Изд-во ОмГТУ, 2013. - С.178-181 3/1 Осипов Д. С. Бугреева А. Е. Долгих Н. Н, Смородин Г. С. Шаповалов П. В. Тапиров Р. А.

№ п/п Наименование работы, ее вид Форма работы Выходные данные Объем ВС., п.л. Соавторы

13. Моделирование критических режимов работы узлов электроэнергетических систем с асинхронной нагрузкой при исследовании статической устойчивости на промышленной частоте (статья) печ. Омский научный вестник. -№1(117). -2013. -С.173-178 6/3 Осипов Д. С. Планкова В. А. Юша В. Л.

14. Учет влияния высших гармоник тока и напряжения на критерии статической устойчивости узлов электроэнергетических систем с асинхронной нагрузкой (статья) печ. Омский научный вестник. -№2(120). - 2013. - С.218-221 4/2 Осипов Д. С. Бугреева А. Е. Долгих Н. Н. Еремин Е. Н.

15. Исследование статической устойчивости при подключении нагрузок, искажающих синусоидальность напряжения (статья) печ. Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -№1. - 2013. - С.296-300 5/3 Осипов Д. С. Бугреева А. Е. Долгих Н. Н. Вырва А. А.

№ п/п Наименование работы, ее вид Форма работы Выходные данные Объем ВС., п.л. Соавторы

16. Моделирование несинусоидальных режимов систем электроснабжения с учетом нагрева токоведущих частей (статья) Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 4; URL: http://www.science-education.ru/110-9880 (дата обращения: 19.08.2013) Осипов Д. С. Бугреева А. Е. Долгих Н. Н. Еремин Е. Н.

17. Определение временных пусковых параметров электродвигателей для адаптивной блокировки его защит (статья) Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем: аннотации докладов 4-ой Международной научно-технической конференции SIGRE. - Екатеринбург, 2013. -Секция постеров С.П-11 Маруськин Д. Е. Никитин К. И. Осипов Д. С.

18. Учет высших гармоник при исследовании динамической устойчивости узлов электроэнергетических систем с асинхронной нагрузкой (статья) Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 5; URL: http://www.science-education.ni/l 109880 (дата обращения: 19.09.2013) Отсутствуют

Авторские свидетельства, дипломы, патенты, лицензии, информационные ка зты, алгоритмы, проекты

19. Программа для анализа устойчивости узлов нагрузки — М.: ОФЭРНиО ФГНУ ИНИПИ РАО, 2013.-Св-во №18926 — Осипов Д. С. Планкова В. А.

Соискателю принадлежат основные идеи и методики исследования перечисленных научных разработок. В публикациях в соавторстве личный вклад соискателя составляет свыше 50%.

Приложение Б. Акт использования материалов диссертационной работы

в учебном процессе

1

«УТВЕРЖДАЮ»

АКТ

использования в учебном процессе материалов кандидатской диссертации «Учет несинусоидальности напряжения при исследовании устойчивости узлов

Результаты исследования, полученные в кандидатской диссертации соискателя Планкова А. А.

• критерии, при которых необходим учет несинусоидальности напряжения при расчете устойчивости узлов нагрузок систем электроснабжения;

• выражение для построения механических характеристик АД при несинусоидальном напряжении в узле нагрузок систем электроснабжения;

• математическая модель и алгоритм расчета динамической устойчивости узлов нагрузок систем электроснабжения при несинусоидальном напряжении;

• математическая модель, уточняющая критерии статической устойчивости узлов нагрузок систем электроснабжения;

• программное обеспечение для расчета устойчивости улов нагрузок систем электроснабжения

используются в лекционных курсах «Устойчивость узлов нагрузок СЭС» и «Электромеханические переходные процессы», а также в научно-исследовательской работе бакалавров и магистрантов направления подготовки 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника».

Заведующий кафедрой «Электроснабжение промышленных предприятий», ФГБОУ ВПО «ОмГТУ»

систем электроснабжения с асинхронной нагрузкой» соискателя Планкова Александра Анатольевича

доктор технических наук, профессор

В. Н. Горюнов

Приложение В. Акт использования материалов диссертационной работы

Исполнитель

Федеральное государственное бюджетное Образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Омский государственный технический университет » ЛОрес 644050. т. Омск. пр. Мира. 11

Заказчик

ООО «ЮНГ-Энергонефть» РИ-Юганскнефтсгаз

Адрес. 628305. РФ. ХМЛО-Ютра. т. Нефтсю! апск. Промышленная ¡она Пионерная, ул Жилая, здание № 20

АКТ

внедрения научно-тсхнпческой продукции

составлен « » сентября 2013 г.

Мы. нижеподписавшиеся, представитель Исполнителя - проректор по научной работе ОмГТУ Косых A.B. с одной стороны и представитель Заказчика - управляющий директор ООО «ЮНГ-Эисргонсфть» Выриа A.A. с другой стропы, еос1авили настоящий акт о том, что научно-техническая продукция:

«Программное обеспечение для расчета устойчивости узлов систем электроснабжении с асинхронной нагрузкой»

принято Заказчиком и используется в подразделении центральной диспетчерской службы (НДС) ООО «ЮНГ-Энергонефть».

Авторы разработки: капдпда1 технических паук Д.С. Осипов (руководитель проекта), A.A. Планков. В.А. П.чаикова.

Краткое описание научно-технической продукции

Программное обеспечение (ПО) для расчет сииическон и динамической устойчивости узлов электроснабжения, содержащих асинхронную нагрузку при несинусоидальности питающего напряжения. Представлены методические рекомендации по необходимости учета качества электроэнергии (в части несинусоидальности) при исследовании самозапуска электродвигателей потребителей I категории надёжное:и электроснабжения. Представлены предложения по дальнейшему совершенствованию расчетов устойчивости в части утяжеления возможною режима рабои.г

ГЮ разработано с использованием срсды разработки Borland Delphi 6.0 Эффективность научно-технической продукции

Эффективность ПО имеет комплексный характер и включает в себя не только коммерческие, но социальные результаты. При помощи ПО производится расчет критического напряжения узлов электроснабжения, при котором происходит остановка электродвигателей, производится расчет выбега и самозануска асинхронных двигателей при кратковременном перерыве электроснабжения. Применение ПО позволяет оценить устойчивую работу узлов электроснабжения, при изменении конфигурации электрических сетей и реконструкции находящихся в эксплуатации объектов ООО «10НГ-Энсргопеф1ь».

A.A. Вырва