В.И. Зацепина; О.Я. Шачнев

Авторы

В.И. Зацепина Липецкий государственный технический университет
О.Я. Шачнев Липецкий государственный технический университет

Ключевые слова:

КОММУТАЦИЯ, ПЕРЕХОДНЫЕ РЕЖИМЫ, ENGEE, JULIA, ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ, ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ПОДСТАНЦИЯ, ЛОГИКА

Аннотация

Данная статья отражает реализацию переключения шинного выключателя для обеспечения питания потребителей в случае вывода в ремонт или отказа одного из силовых трансформаторов. Представлена упрощённая имитационная модель схемы подстанции, которая имеет два силовых трёхобмоточных трансформатора (110/35/10) и четыре секции шин с постоянными потребителями (пара шин на 35 кВ, пара шин на 10 кВ), реализованная на платформе Engee. Особое внимание уделено скриптовой составляющей данной модели на языке Julia, которая обеспечивает логику определения момента безопасного переключения с одной шины на другую. В результате отражены подходы к реализации вышеуказанного действия, какие допущения необходимы для адекватной работы логики модели, а также представлена аргументация проблематики выполнения всей имитационной модели в «едином окне».

Библиографические ссылки

Припяткин А.В., Крохин А.А. Автоматическое управление режимами работы средневольтных сетей с распределённой генерацией // Электротехника. 2017. № 8. С. 16-24.

Pripyatkin A.V., Krokhin A.A. Automatic control of operating modes of medium-voltage networks with distributed generation // Electrical Engineering. 2017. № 8. pp. 16-24.

Кулаков А.Б., Турбаев Р.Х. Системы резервирования питания в распределительных сетях 35 кВ // Электрические станции. 2018. № 12. С. 39-47.

Kulakov A.B., Turbaev R.H. Power backup systems in 35 kV distribution networks // Electric stations. 2018. № 12. pp. 39-47.

Воробьев В.П., Смирнов И.Н. Проектирование схем электроснабжения промышленных предприятий с резервированием по источникам питания // Электротехника и электромеханика. 2015. № 4. С. 8-15.

Vorobyov V.P., Smirnov I.N. Designing power supply schemes for industrial enterprises with redundancy by power sources // Electrical engineering and electromechanics. 2015. № 4. pp. 8-15.

Токарев И.И., Раскатов В.Я. Переходные процессы при автоматическом переключении питания в схемах с двумя трансформаторами // Энергетика и промышленность России. 2019. № 6. С. 28-34.

Tokarev I.I., Raskatov V.Ya. Transients during automatic power switching in circuits with two transformers // Russian energy and industry. 2019. № 6. pp. 28-34.

Зыбин Л.М., Баев В.С., Корнеев А.Н. Защита систем шинного резервирования от несинхронных переключений // Вестник МЭИ. 2016. № 3. С. 74-82.

Zybin L.M., Baev V.S., Korneev A.N. Protection of bus redundancy systems from asynchronous switching // Bulletin of the MEI. 2016. № 3. pp. 74-82.

Козлов, А.В., Петров, Ю.П. Мониторинг и управление режимами работы подстанций среднего напряжения: монография. Москва: Энергоатомиздат, 2018. 256 с.

Kozlov, A.V., Petrov, Yu.P. Monitoring and control of operating modes substations of medium voltage: monography. Moscow: Energoatomizdat, 2018. 256 p.

Фёдоров В.К., Голубев А.А. Алгоритмы синхронизации и управления шинными выключателями в системах с параллельными источниками питания // Электроэнергетика и электротехника. 2020. № 2. С. 11-19.

Fedorov V.K., Golubev A.A. Algorithms for synchronization and control of bus switches in systems with parallel power sources // Electric power and electrical engineering. 2020. № 2. pp. 11-19.

Абрамова С.И., Волковицкий О.В., Кравченко А.В. Имитационное моделирование переходных процессов в электросетях // Современные тенденции развития электроэнергетики: сборник материалов конференции. Москва, 2017. С. 45-52.

Abramova S.I., Volkovitsky O.V., Kravchenko A.V. Simulation modeling of transient processes in electric power grids // Modern trends in the development of electrical energy: a collection of conference materials. Moscow, 2017. pp. 45-52.

Лободанов Е.Н. Анализ переходных перенапряжений при коммутации в сетях среднего напряжения // Вестник научно-технического развития. 2019. № 11 (135). С. 31-39.

Lobodanov E.N. Analysis of transient overvoltages during switching in medium voltage networks // Bulletin of Scientific and Technical Development. 2019. № 11 (135). pp. 31-39.

Родионов В.А., Бычков Н.А., Нечеунов И.А. Особенности моделирования систем управления коммутационными аппаратами // Вестник АГТУ. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2018. № 2. С. 95-103.

Rodionov V.A., Bychkov N.A., Nechunov I.A. Features of modeling control systems for switching devices // Bulletin of AGTU. Series: Management, computing and information technology. 2018. № 2. pp. 95-103.

Волков И.А., Рудоман В.Е., Беляков В.О. Цифровая обработка сигналов в устройствах управления шинными выключателями // Микроэлектроника и информатика. 2017. № 4. С. 24-31.

Volkov I.A., Rudoman V.E., Belyakov V.O. Digital signal processing in bus switch control devices // Microelectronics and Informatics. 2017. № 4. pp. 24-31.

Сорокин М.Л., Панченко А.А. Надежность и технико-хозяйственные показатели систем резервирования на подстанциях 35 кВ // Вестник ИрГТУ. 2016. № 7 (114). С. 48-56.

Sorokin M.L., Panchenko A.A. Reliability and technical and economic indicators of redundancy systems at 35 kV substations // Bulletin of IrSTU. 2016. № 7 (114). pp. 48-56.

Драчев, П.В., Качалова, И.В., Сафин, З.Н. Применение микроконтроллеров в системах управления электроснабжением: учебное пособие. Екатеринбург: УрФУ, 2017. 192 с.

Drachev, P.V., Kachalova, I.V., Safin, Z.N. The use of microcontrollers in power supply management systems: a textbook. Yekaterinburg: UrFU, 2017. 192 p.

Трифанов В.И. Анализ режимов восстановления питания при использовании автоматического шинного резервирования // Вестник энергетической безопасности. 2020. Т. 5, № 3. С. 22-30.

Trifanov V.I. Analysis of power recovery modes when using automatic bus redundancy // Bulletin of Energy Security. 2020. Vol. 5, № 3. pp. 22-30.

Винниченко, В.В., Ермаков, А.С. Динамическая устойчивость электроэнергетических систем: справочное пособие. Санкт-Петербург: Политехника, 2015. 328 с.

Vinnichenko, V.V., Ermakov, A.S. Dynamic stability of electric power systems: a reference manual. Saint Petersburg: Polytechnic, 2015. 328 p.

Huang, Y., Li, M., Wang, X., Zhang, H., Chen, Y. Real-time simulation and experimental validation of synchronous bus-tie breaker switching scheme in microgrids // IEEE Transactions on Power Delivery. 2021. Vol. 36, № 2. P. 1089-1101.-DOI.

Liu, S., Wang, B., Zhang, Q., Li, P. Transient overvoltage assessment and mitigation strategies during automatic bus sectionalizing in AC distribution networks // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2020. Vol. 115. P. 105426.-DOI.

Chen, X., Yang, Y., Liu, G., Wu, R., Zhang, D. Control strategies for seamless synchronous transfer switch operation in dual-source power systems // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2019. Vol. 66, № 8. P. 6254-6266.-DOI.

Ruan, X., Jiao, Y., Wang, X., Liu, Y., Li, W., He, Z. Fast synchronization and seamless power transfer for grid-tied inverters during grid faults // IEEE Transactions on Power Electronics. 2018. Vol. 33, № 5. P. 3976-3990.-DOI.

Ruan, X., Jiao, Y., Wang, X., Liu, Y., Li, W., He, Z. Fast synchronization and seamless power transfer for grid-tied inverters during grid faults // IEEE Transactions on Power Electronics. 2018. Vol. 33, № 5. P. 3976-3990.-DOI 10.1109/TPEL.2017. 2714122.

Ma, T., Cai, G., Li, H., Wu, S., Zhou, W. Adaptive synchronization control for multi-parallel grid-forming inverters during unscheduled islanding events // IEEE Transactions on Industry Applications. 2019. Vol. 55, № 1. P. 576-586.-DOI.

Zhang, M., Wang, L., Liu, H., Yang, J., Chen, Y., Lin, Z. Digital control implementation and experimental validation of automatic bus transfer scheme for three-phase four-wire distribution systems // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2022. Vol. 135. P. 107486.-DOI.

hang, M., Wang, L., Liu, H., Yang, J., Chen, Y., Lin, Z. Digital control implementation and experimental validation of automatic bus transfer scheme for three-phase four-wire distribution systems // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2022. Vol. 135. P. 107486.-DOI.

Li, J., Yang, X., Wang, D., Wu, Y., Feng, Q. Zero steady-state error synchronization strategy for parallel-connected converters during islanding // IEEE Transactions on Power Electronics. 2021. Vol. 36, № 6. P. 7234-7245.-DOI.

Li, J., Yang, X., Wang, D., Wu, Y., Feng, Q. Zero steady-state error synchronization strategy for parallel-connected converters during islanding // IEEE Transactions on Power Electronics. 2021. Vol. 36, № 6. P. 7234-7245.-DOI 10.1109/TPEL.2020. 3041923.

Wang, H., Chen, J., Wang, P., Hu, Z., Li, X. Impact analysis of automatic bus sectionalizing on low-voltage ride-through characteristics in distribution networks with distributed generation // IEEE Access. 2020. Vol. 8. P. 12456-12467.DOI 10.1109/ACCESS. 2020.2965432.

Liu, D., Cai, L., Wang, S., Zhang, C., Wang, J., Liu, Z. Real-time HIL testing platform for bus-tie breaker automatic synchronization controller in hybrid AC/DC distribution systems // Electric Power Systems Research. 2021. Vol. 195. P. 107112.-DOI.

Ye, J., Sun, Y., Liu, Z., Wu, Y., Wang, X., Zhang, L. Simulation and performance evaluation of automatic distribution network sectionalizing with multiple microgrids integration // IEEE Transactions on Smart Grid. 2022. Vol. 13, № 1. P. 142-153.-DOI.

Zhou, W., Li, H., Gao, F., Wang, Y., Liu, W. Synchronous switching control for parallel inverters with low harmonic distortion during grid faults / W. Zhou, H. Gao, F. Liu, Y. Wang, W. Liu // IEEE Transactions on Power Electronics. 2020. Vol. 35, № 8. P. 8147-8160.-DOI 10.1109/TPEL.2019. 2958755.

Zhou, W., Li, H., Gao, F., Wang, Y., Liu, W. Synchronous switching control for parallel inverters with low harmonic distortion during grid faults // IEEE Transactions on Power Electronics. 2020. Vol. 35, № 8. P. 8147-8160.-DOI.

Панов А.И., Павлова Е.В., Сидоров К.С. Применение открытых платформ для моделирования систем управления электроэнергией // Информационные технологии и системы. 2021. № 3. С. 67-76.

Panov A.I., Pavlova E.V., Sidorov K.S. Application of open platforms for modeling electric power management systems // Information technologies and systems. 2021. No. 3. P. 67-76.

Гамм А.З., Голуб И.И. Анализ чувствительности режимов электроэнергетических систем при автоматическом резервировании питания // Электротехника. 2018. № 11. С. 44-52.

Gamm A.Z., Golub I.I. Sensitivity analysis of electric power system modes with automatic power backup // Electrical Engineering. 2018. No. 11. pp. 44-52.

Chen, Q., Li, W., Huang, H., Yang, J., Dong, Z. Novel rapid synchronization algorithm for automatic sectionalizing of distribution networks incorporating distributed resources // IEEE Transactions on Smart Grid. 2021. Vol. 12, № 4. P. 3112-3125.-DOI.

Wang, Z., Zhang, Y., Liu, X., Hu, B., Chen, L., Yang, W. Experimental platform and validation method for dual-source automatic transfer switch in medium voltage distribution systems with large-scale DG penetration // International Transactions on Electrical Energy Systems. 2022. Vol. 32, № 4. P. e12234.-DOI.