Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2023

Идентификатор DOI: 10.34031/es.2023.2.005

Ключевые слова: reversible energy converter, flywheel energy storage, power-frequency characteristic, two-section frequency converter, reversible voltage converter, active front end, обратимый преобразователь энергии, маховичный накопитель энергии, регулирующий эффект активной мощности нагрузки по частоте, двухзвенный преобразователь частоты, обратимый преобразователь напряжения, активный выпрямитель

Аннотация: Проблема несимметрии напряжений и необходимость компенсации реактивной мощности остаются актуальной задачей для электроэнергетической отрасли. Неравномерный график потребления снижает эффективность работы электрических станций, приводит к завышению мощности трансформаторных подстанций и сечений питающих линий, которые при питании нагрузки жилых зданий остаются недогружены значительную часть времени. Не ставшее пока проблемой, но всё заметнее проявляющееся снижение регулирующего эффекта активной мощности нагрузки по частоте может в дальнейшем усложнить задачу стабилизации частоты. Поиск решения существующих и прогнозируемых проблем является актуальной темой исследования. Для решения поставленных проблем в работе предложена концепция обратимого преобразователя энергии - электротехнического комплекса с двухзвенным преобразователем частоты на базе двух обратимых управляемых преобразователей напряжения и маховичного накопителя энергии. Основной областью применения обратимого преобразователя энергии предполагаются трансформаторные подстанции жилых и общественных зданий городских систем электроснабжения. Обратимый преобразователь энергии предназначен для решения таких задач, как выравнивание суточного графика нагрузки, компенсация реактивной мощности, симметрирование напряжений потребителя, увеличение регулирующего эффекта активной мощности нагрузки потребителя по частоте. Представлена принципиальная силовая схема подключения. Приведено выражение фазного напряжения потребителя. The problem of voltage unbalance and the need to power factor correction remain a relevant objective for electric power engineering. A variable load profile reduces the operating efficiency of electric power plants and leads to an overestimation of the power of transformer substations and the wire size of supply lines. Thus residential buildings power equipment remains underloaded for a significant part of the time. The decrease of power-frequency characteristic is becoming increasingly noticeable. This situation is not a problem yet, but in the future it may complicate the task of frequency stabilization. Finding solutions to existing and predicted problems is an important topic of research. To solve the problems posed, the work proposes the concept of a reversible energy converter, that is an electrotechnical complex with a flywheel energy storage and a two-section frequency converter based on two reversible voltage converters (active front end). The planning area of application of a reversible energy converter is transformer substations of residential and public buildings of urban power supply systems. The reversible energy converter is designed to solve such problems as load leveling, reactive power compensation (power factor correction), balancing voltages and power-frequency characteristic control. The work presents a connection scheme a reversible energy converter to the supply system and provides an expression for the phase load voltage.

Журнал: Энергетические системы

Выпуск журнала: № 2

Номера страниц: 44-50

ISSN журнала: 27823989

Место издания: Белгород

Издатель: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

• Блинников М.Е. (Сибирский федеральный университет)
• Пантелеев В.И. (Сибирский федеральный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)