CC BY
508
About the authors:
Viktor N. Ozhereliev, Dr. Sci. (Agriculture), professor, professor of the chair
«Technical systems in agribusiness, environmental engineering and road construction»
Address: Bryansk State Agrarian University, 243365, Russia, Bryanskaya area, Vygonichskii district, Kokino,
Sovetskaya Street, 2a
E-mail: vicoz@bk.ru
Spin-code: 3423-0991
Marina V. Ozhereleva, Dr. Sci. (Economy), professor,
professor of the chair «Economics, organization of production, management»
Address: Bryansk State Technical University, 241035, Russia, Bryanskaya area, Bryansk,
50 years of October Boulevard, 7
E-mail: marinavo@inbox.ru
Spin-code: 1714-1757
Contribution of the authors: Viktor N. Ozhereliev: managed the research project, developed the theoretical concept, writing the final text. Marina V. Ozhereleva: developed the technological concept collection and processing of materials, preparation of the initial version of the text
Author have read and approved the final manuscript.
05.20.02
УДК 621.311.338
ПРОБЛЕМЫ И ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЁННОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
© 2018
Александр Леонидович Куликов, доктор технических наук, профессор кафедры «Электроэнергетика, электроснабжение и силовая электроника» Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород (Россия)
Владимир Леонидович Осокин, кандидат технических наук, доцент кафедры «Электрификация и автоматизация» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия) Борис Васильевич Папков, доктор технических наук, профессор кафедры «Электрификация и автоматизация» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Аннотация
Введение: процесс развития современной электроэнергетики происходит в соответствии с изменениями мирового энергетического уклада путём перехода от централизованной к клиентоориентированной распределённой интеллектуальной энергетике. Электроэнергетическая система будущего должна сочетать крупные (традиционные) источники генерации и распределённую генерацию на основе малых и возобновляемых источников энергии (ВИЭ). При формировании интеллектуальной системы с активно -адаптивной сетью важная роль отводится распределённой генерации (РГ) энергии, которая в ближайшие годы, вероятно, будет только расти.
Материалы и методы: проанализированы особенности внедрения и эксплуатации систем РГ с учётом ВИЭ и накопителей. Показаны востребованность РГ для отдельных предприятий удалённых и сельскохозяйственных регионов и, основные преимущества их развития. Определены главные факторы, стимулирующие развитие РГ. Поставлены конкретные задачи исследования РГ, включающие цели создания и внедрения РГ, принципы и критерии обоснования их развития с анализом и учётом живучести, качества планирования режимов в условиях рынка, правил оперативного управления генерирующими установками.
Результаты: рассмотрены основные причины, связанные с необходимостью сооружения систем РГ и проблемы, возникающие при их эксплуатации. Проанализированы особенности параллельной работы генерирующих установок систем РГ с основной сетью. Показана необходимость обеспечения устойчивой, надёжной и экономичной работы потребителей; необходимость учёта реверсивных потоков мощности и применения современ-
ных микропроцессорных систем релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗиПА). Отмечены негативные стороны массового внедрения РГ. Приводится ряд обобщённых рекомендаций по автоматизации управления режимами отдельных генерирующих установок систем РГ с учётом режимов электроснабжения потребителей.
Обсуждение: задачи обоснования развития систем РГ и управления их режимами связан с необходимостью разработки новых математических моделей и методов обоснования структуры генерирующих мощностей, средств контроля параметров нормальных, аварийных и послеаварийных режимов, исследования эффективности работы систем РЗ и ПА, что может существенно снизить риски развития нарушения устойчивости и каскадного развития аварий, обеспечив необходимый или требуемый уровни надёжности, живучести, безопасности и экономичности электроснабжения потребителей. Отмечена необходимость исследования вопросов информационной и кибербезопасности.
Заключение: рассмотрены основные преимущества развития, внедрения и эксплуатации систем РГ, поставлены задачи их исследования, выявлены насущные проблемы эксплуатации. Концептуальная основа развития систем РГ, охватывает задачи управления ими с учётом особенностей их режимов и режимов электроснабжения потребителей на основе построения интеллектуальных микросетей. Современный уровень развития технологий ВИЭ, накопителей электроэнергии и систем РГ позволяет повысить эффективность функционирования автономных систем электроснабжения удалённых территорий.
Ключевые слова: активно-адаптивная сеть, активные потребители, возобновляемая энергетика, интеллектуальная энергосистема, противоаварийная автоматика, распределённая генерация, режим, релейная защита, надёжность, управление, эффективность.
Для цитирования: Куликов А. Л., Осокин В. Л., Папков Б. В. Проблемы и особенности распределённой электроэнергетики // Вестник НГИЭИ. 2018. № 11 (90). С. 123-136.
THE PROBLEMS AND PECULIARITIES OF DISTRIBUTED ELECTRICITY
© 2018
Aleksandr Leonidovich Kulikov, Dr. Sci. (Engineering), Professor of the chair «Electricity, power supply and power electronics» Nizhny Novgorod State Technical University n. a. R. E. Alekseev, Nizhny Novgorod (Russia) Vladimir Leonidovich Osokin, Ph. D. (Engineering), associate professor of the chair «Electrification and automation» Nizhny Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia) Boris Vasilievich Papkov, Dr. Sci. (Engineering), professor of the chair «Electrification and automation» Nizhny Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia)
Abstract
Introduction: the process of development of modern power industry takes place in accordance with the changes in the global energy system by switching from centralized to customer-oriented distributed intellectual energy. The electric power system of the future should combine large (traditional) sources of generation and distributed generation based on small and renewable energy sources (RES). In the formation of an intelligent system with an active-adaptive network, an important role is assigned to the distributed generation (DG) of energy, which is likely to grow in the coming years.
Materials and methods: the features of the implementation and operation of WG systems with RES and storage. The demand of DG for separate enterprises of remote and agricultural regions and the main advantages of their development are shown. The main factors stimulating the development of DG are defined. The specific objectives of the study of the DG, including the objectives of the creation and implementation of the DG, the principles and criteria for justifying their development with the analysis and taking into account the survivability, the quality of planning regimes in the market, the rules of operational management of generating sets.
Results: the main reasons related to the need for the construction of DG systems and the problems arising during their operation are considered. The features of parallel operation of generating units of DG systems with the main network are analyzed. The need to ensure stable, reliable and economical operation of consumers, the need to take into account the reversible power flows and the use of modern microprocessor systems of relay protection and emergency control (RPEC). The negative sides of the mass introduction of WG are noted. A number of generalized recommendations on
automation of control modes of separate generating units of DG systems taking into account power supply modes of consumers are given.
Discussion: the problems of substantiation of development of DG systems and management of their modes is associated with the need to develop new mathematical models and methods of substantiation of the structure of generating capacities, means of control of parameters of normal, emergency and post-accident modes, study of the efficiency of the systems of RPEC, which can significantly reduce the risks of instability and cascade development of accidents, providing the necessary or required levels of reliability, survivability, safety and efficiency of power supply to consumers. The necessity of studying the issues of information and cyber security is noted.
Conclusion: the main advantages of development, implementation and operation of DG systems are considered, the tasks of their research are set, the urgent problems of operation are revealed. The conceptual basis for the development of DG systems covers the problem of their management, taking into account the characteristics of their modes and modes of power supply to consumers based on the construction of intelligent micro networks. The current level of development of renewable energy technologies, energy storage and DG systems can improve the efficiency of Autonomous power supply systems in remote areas.
Keywords: active-adaptive network, active consumers, renewable energy, intelligent power system, emergency automation, distributed generation, mode, relay protection, reliability, management, efficiency.
For citation: Kulikov A. L., Osokin V. L., Papkov B. V. The problems and peculiarities of distributed electricity // Bulletin NGIEI. 2018. № 11 (90). P. 123-136.
Введение
Развитие интеллектуальных энергосистем с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС) формирует структуру и свойства современной клиентоориен-тированной электроэнергетики, обеспечивающей свободный доступ к электроэнергии при активном поведении потребителей. Структуру и функционирование электроэнергетики РФ определяют уже не только государство и крупные промышленные объекты, а и множество мелких игроков энергорынка, включая потребителей разных типов, становящихся всё более активными [1]. Одна из основных характеристик интеллектуальной злектро-энергетической системы (ИЭС ААС) - способность конечного потребителя самостоятельно изменять объем и функциональные свойства (надежность, безопасность, качество, экономичность и т. п.) поставляемой ему электроэнергии в зависимости от имеющихся у него потребностей и возможностей ЭЭС [1; 2].
Этот процесс происходит в соответствии с изменениями мирового энергетического уклада путём перехода от централизованной к клиентоориен-тированной распределённой интеллектуальной энергетике. Клиентоориентированность ИЭС ААС направлена на постоянное повышение уровня доверительных отношений между компаниями-поставщиками электроэнергии и потребителями, заключающаяся в:
- обеспечении потребителя электроэнергией и услугами требуемого качества и в достаточном объеме;
- допустимости (технологической, экономической, экологической, социальной и др.) взаимодействия энергосистем централизованного и децентрализованного энергоснабжения при заданном уровне резервирования, надежности, безопасности и живучести;
- предоставлении услуг (в т. ч. вновь подключаемым потребителям) и обеспечение электроэнергией исходя из экономической целесообразности поставок.
Выполнение этих условий требует от энергосистемы перехода к новым условиям функционирования, обеспечивая её развитие по ряду направлений (рис. 1) [2].
Важнейшая роль при этом отводится распределённой генерации (РГ) энергии, которая подразумевает производство энергии как на уровне распределительной сети ЭЭС, так и на стороне потребителя, присоединенного к этой сети. Развитие инфраструктуры современной РГ подразумевает создание потребителями собственных компактных источников энергии (генерирующих установок (ГУ)), производящих тепло- и электроэнергию для нужд самого потребителя, а излишки направляющих в общую распределительную сеть. Другими словами, это энергообъекты, находящиеся вблизи конечного потребления, вне зависимости от того, кто является их владельцем.
Рис. 1. Структура направленности развития энергосистемы Fig. 1. Structure of the energy system development direction
Направления развития энергосистемы / Directions of power system development
Взаимодействие Максимально
сети с любыми эффективное
видами взаимодействие
генерации, сети с потребите-
включая малые лями за
нетрадиционные счёт ситуационного
и возобновляемые регулирования
источники нагрузки с учётом
энергии (ВИЭ) / технологических
Network особенностей и
connectivity требований потре-
with all types бителя / The most
of generation, effective interaction
including small of the network
non-traditional with consumers due
and renewable to situational load
sources energy regulation taking
(RES) into account
technological
features
and requirements
of the consumer
Создание сетевой структуры с гибкими
активно-адаптивными связями, обеспечивающими обмен и регулирование базовой, пиковой и полупиковой мощностью в автоматизированном, а в перспективе в автоматическом режиме / Creation of a network structure with flexible active-adaptive links, providing exchange and regulation of the base, peak and half-peak power in the automated, and in the future in the automatic mode
Освоение новых информационных технологий для оценки ситуаций, выработки и принятия рациональных оперативных решений по управлению режимами генерации и потокораспределения
в нормальных, ремонтных, аварийных и послеаварийных режимах / Development of new information technologies for assessment of situations, development and adoption of rational operational decisions on control of generation and flow distribution modes in normal, repair, emergency and postaccident modes
Расширение рыночных возможностей путём взаимного оказания широкого спектра услуг субъектами
рынка / Expansion of market opportunities through mutual provision of a wide range of services by market entities
Материалы и методы
Востребованность объектов РГ среди населения растёт всё большими темпами. По состоянию на 2017 г. доля объектов РГ в ЭЭС России оценивается в 9-10 % (23 ГВт) [3]. В [4] отмечается, что из планируемой к вводу в Астраханской области в 2020 г. электромощности около 12 % должны составлять малые ГТУ-ТЭЦ, а в Томской - почти 53 %. В прогнозе на 2050 г. по России в целом потенциал малых ГТУ-ТЭЦ в городах и поселках оценивают в 35-50 ГВт (10-15 %).
Ежегодный рост ввода объектов РГ, подключаемых к распределительным электрическим сетям 6-110 кВ или к сетям электроснабжения промышленных предприятий наблюдается во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства, ЖКХ - от мощных обрабатывающих производств до пищевой промышленности и логистики. По оценкам 2016 г. потенциал энергосбережения от использования собственных ГУ составлял 5-10 % от фактического потребления электроэнергии. В соответствии с про-
гнозными оценками на 2035 г. экономия мощности ЭЭС может составить 6-12 ГВт.
Рост привлекательности систем РГ перед централизованными системами энергоснабжения объясняется их явными преимуществами, среди которых:
- расположение ГУ в непосредственной зоне потребления энергии;
- сравнительно малые единовременные капвложения и сроки строительства;
- возможность использования местных видов топлива для ТЭЦ.
Распределённая генерация обладает положительным экономическим эффектом, которым можно воспользоваться в случае включения её в ЭЭС [7]. За счёт выработки реактивной мощности и благодаря возможностям выработки различных форм энергии установки РГ могут быть использованы для обеспечения потребителей с соответствующими запросами и в целях повышения общей эффективности.
Территории и предприятия, имеющие и сооружающие объекты РГ, условно делятся на ряд групп.
Первая - предприятия нефтегазовой, горнодобывающей, металлургической, целлюлозно-бумажной и химической отраслей. Основные критерии наличия объектов РГ - экономическая целесообразность (обладание собственными энергоресурсами, отдаленность от традиционных энергосетей), требования экологического законодательства.
Вторая группа - предприятия с собственной генерацией: агрокомплексы, заводы по переработке растительной продукции, лесозаготовительные и деревоперерабатывающие хозяйства. Для подобных предприятий главная причина строительства собственных систем РГ - наличие отходов, используемых в качестве энергоресурсов (жмых, щепа).
Третья группа - предприятия по производству и переработке продукции животноводства, хладо-комплексы, складские помещения. Для предприятий подобного рода наличие собственных ГУ и систем РГ экономически выгоднее, чем централизованные закупки из ЭЭС. Одно из основных условий их перехода на РГ - доступ к дешевому природному газу.
Четвертая группа - производства с чёткими планами выпуска продукции и перспективного развития, с относительно большими объёмами потребления энергоресурсов, что также определяет важность доступности природного газа.
Главными факторами, стимулирующими развитие РГ, являются [8; 9]:
• адаптация потребителей к неопределенности стратегий развития электроэнергетики РФ;
• рост цен на потребляемую из ЭЭС электроэнергию;
• относительная предсказуемость затрат на энергоснабжение от источника собственной генерации;
• снижение рисков дефицита мощности;
• возможность ускоренного расширения производства потребителя, имеющего собственную генерацию;
• ожидаемое повышение надёжности энергоснабжения, энергетической и кибернетической безопасности объектов собственной РГ;
• снижение потерь в сетях и перетоков реактивной мощности, инвестиционных рисков потребителей;
• ужесточение экологических требований, стимулирующее использование ВИЭ.
Основной стимул развития РГ, способный обеспечить энергетическую независимость потре-
бителя - увеличение спроса и постоянный рост цен и тарифов на централизованную электроэнергию и мощность. Развитие РГ снимает нагрузку как с основной, так и с распределительной сети, что способствует снижению потерь электроэнергии, вносит дополнительные возможности в функционирование рынков электроэнергии, освобождая пропускные способности связей.
Ожидается [3], что к 2030 г. дефицит мощности в централизованной системе электроснабжения РФ может составить от 47 до 70 ГВт, что открывает ещё одну возможность развития РГ. К факторам, стимулирующим развитие РГ, могут быть отнесены малые ГЭС, обеспечивающие:
• возможность снижения необходимых ЭЭС аварийных и ремонтных резервов мощности;
• снижение совмещённых максимумов и уплотнение совместных графиков нагрузки;
• улучшение использования электростанций с разной структурой генерирующих мощностей в разные часы суток, дни недели и сезоны года;
• возможность экспорта электроэнергии.
В этой связи можно ожидать нарушение монополизма крупных генерирующих компаний, что приведёт к ликвидации нехватки сетевых мощностей.
Использование РГ способствует тому, что на оптовый рынок электроэнергии добавятся излишки, получаемые от ВИЭ. При этом возрастает и кардинально изменяется роль технологий свободной купли-продажи электроэнергии, определяющаяся тенденциями развития технологий «умных» интеллектуальных активно-адаптивных сетей ИЭС ААС (smart-grids). Так, планируется наладить «гибкий обмен» между активными потребителями [1; 10], владельцами объектов РГ и накопителей электроэнергии, операторами микроэнергосистем и энергетических сервисов, аналогичных архитектуре сети Интернет.
Одна из основных причин строительства собственных ГУ и объектов РГ - обеспечение оптимального резервирования энергоснабжения наиважнейших потребителей на период максимальной нагрузки энергосети и при аварийных ситуациях на ЭЭС (рис. 2).
Таким образом, появляющиеся возможности интеллектуальных систем РГ (рис. 2) характеризуются максимальной самодиагностикой, предупреждением системных сбоев, развитием технологий самовосстановления схем электроснабжения потребителей, что естественным образом повышает эффективность ЭЭС.
Рис. 2. Режимы работы объекта РГ при аварийных ситуациях Fig. 2. Modes of operation of the object RG in emergency situations
Задачи исследования, создания и развития систем распределённой генерации
Комплекс задач, направленных на обоснование систем РГ и управление их работой как в автономном режиме, так и в составе ЭЭС, связан с необходимостью создания новых математических моделей и методов обоснования структуры генерирующих мощностей, средств контроля параметров работы во всех режимах, изучение эффективности работы систем РЗ и ПА. Лишь при выполнении всех этих условий будет обеспечено выполнение основных положений концепции развития ИЭС России с активно-адаптивной сетью [13], обеспечивающих системную надежность, живучесть, безопасность, экономичность и другие требования, предъявляемые к жизнеобеспечивающим системам.
Конкретные задачи исследования включают следующие основные направления [14]:
- выработка принципов и критериев аргументации развития систем РГ с исследованием их живучести;
- повышение качества планирования режимов ГУ в условиях рынков электро- и термоэнергии, мощности и системных услуг;
- разработка правил оперативного контроля работы ГУ, входящими в состав систем РГ и, соответственно ЭЭС в условиях множества субъектов отношений с несовпадающими интересами;
- разработка современных концепций систем и средств РЗ и ПА.
На основании концепции [13] формируется методология исследований, проводимых в указанных направлениях, включающая:
- возможность внедрения в ЭЭС систем РГ, включая накопители электроэнергии;
- контроль режимов с привлечением интеллектуальных средств наблюдения и координации;
- оптимизация режимов работы подстанций, оснащенных микропроцессорными средствами и системами защиты, диагностики, наблюдения, и управления;
- обеспечение потребителей интеллектуальными системами контроля, учета и управления режимами потребления электроэнергии;
- увеличение надежности и управляемости распределительной электросети и систем электроснабжения потребителей;
- разработку и внедрение средств обеспечения кибербезопасности объектов электроэнергетики.
Учёт, анализ и использование при реализации систем РГ имеющихся даже на сегодняшний день концепций, методов, технологий и оборудования позволит существенно снизить риски развития нарушения устойчивости и каскадного развития аварий, обеспечив необходимый или требуемый уровни надёжности, живучести, безопасности и экономичности электроснабжения. С целью распространения технологий РГ требуется анализ разновидностей потенциальных интегрированных систем, которые сочетали бы в себе сразу несколько техноло-
гий «малой» энергетики в едином генерирующем комплексе, функционирующем под единым управлением, либо по согласованному графику и репре-зентуемый в виде виртуальной электростанции (Virtual Power Plant (VPP)) [5].
Проблемы эксплуатации систем распределённой генерации
При разработке, внедрении и эксплуатации систем РГ возникает ряд проблемных вопросов управления ЭЭС с источниками РГ. В их числе [9; 4]:
- частичное, а иногда и полное отсутствие информации о возможных режимах и параметрах работы ЭЭС и генерирующих установок (ГУ) системы РГ (параллельная, изолированная, комбинированная);
- неравномерность загрузки ГУ систем РГ;
- требование фактически полного резервирования собственных (индивидуальных) ГУ небольшой мощности;
- потребность обеспечения непрерывности функционирования ЭЭС в случае отключения множества ГУ объектов РГ;
- необходимость обеспечения возможности самостоятельного функционирования всех типов ГУ на объектах РГ (разработка устройств автоматики выделения собственных нужд (АВСН));
- необходимость учета обратных потоков мощности разной интенсивности в сетях низкого и среднего напряжения;
- значительное возрастание уровней токов КЗ в сетях низкого и среднего напряжения;
- необходимость учёта возможных отклонений напряжения переменного знака во всех узлах сети (взаимное влияние графиков электропотребления производственными процессами и выработки электроэнергии ГУ объектов РГ);
- необходимость изменения структуры схем РЗ и ПА в сетях низкого и среднего напряжения, а также принципов применяемых защит;
- увеличение сложности в обслуживании присоединений потребителей (оперативные переключения, травматизм персонала).
Разрешение этих вопросов определяется трудностями, возникающими уже на этапе согласования проектных решений по присоединению объектов РГ и получении технических условий (ТУ) на технологическое присоединение к распределительным сетям ЭЭС.
При этом необходимо достаточно чёткое обоснование цели внедрения объекта РГ и режимов его работы с учётом технологических особенностей основного производства и требований по надёжности электроснабжения заказчиков как в изолированном
режиме работы системы РГ, так и в режиме с электроснабжением от основной сети ЭЭС. Поэтому проектирование схем выдачи мощности (СВМ) ГУ объектов РГ в распределительную сеть ЭЭС должно производиться при наличии и с учётом максимального объёма информации о технических параметрах и характеристиках оборудования объекта РГ и его ГУ, а также особенностей сетей и влияния нагрузки.
Развитие и эксплуатация систем РГ требует решения ряда серьёзных инженерно-экономических задач, требующих специальной проработки. Одна из них заключается в том, что в отдельно взятой ситуации строительство собственных энергетических мощностей РГ может быть далеко неоптимально. При этом в первую очередь необходим тщательный анализ ряда вариантов решений по затратам на эне-госнабжение с учётом:
- возможностей перехода потребителей в другую ценовую категорию;
- управления и оптимизации суточных и годовых графиков электропотребления;
- управления приобретением электроэнергии;
- необходимости существенного изменения схемно-режимных ситуаций электроснабжения с учётом особенностей технологического процесса производства потребителей;
- реализации задач активного энергосбережения.
Также следует учитывать, что решения о местах расположения ГУ принимаются проектными организациями с учетом уменьшения издержек на строительство, доставку топлива, наемных рабочих, налоги, развитие сетевого хозяйства, лицензирование и т. п. Однако им в большинстве случаев затруднительно раздобыть объективную информацию о намерениях отдельных промпредприятий по созданию личных энергетических мощностей, что сдерживает их быстрое проектирование и строительство.
Иная группа не менее серьёзных задач связана с тем, что работа систем РГ как в автономном режиме, так и параллельно с главной сетью исследована недостаточно полно. Так как развитие систем РГ невозможно без массового применения систем хранения электроэнергии, технологии которых уже сегодня обладают высокоэффективным быстродействующим управлением, они также могут внести существенный вклад в обеспечение управляемости ЭЭС [15]. На рынке появится и множество дополнительных сервисов и контрагентов. Можно ожидать, например, что всё увеличивающееся количество электромобилей и зарядных станций способен существенно влиять на режимы работы ГУ систем РГ и ЭЭС.
При этом управление ЭЭС России усложнится как структурно, так по возможностям диспетчеризации, контроля, технологического и административного контроля, расчёта тарифов и стоимости услуг. Усложнение диспетчерского управления заключается в смещении его обязанностей на распределительную сеть с необходимостью учёта значительной неопределенности режимов работы РГ по причине скачкообразности загрузки агрегатов, частичного, а иногда и полного отсутствия сведений о режимах и параметрах энергопотребления.
Еще один отрицательный показатель работы ВЭУ, который следует учесть, - генерирование инфразвука. Решают эту проблему, как правило, применением лопастей специальной конструкции. Значительная часть составляющих РГ (ветровые (ВЭС) и солнечные (СЭС) электростанции) имеют, как правило, переменный режим работы, что создаёт сложности в управлении режимами ЭЭС. В случае сильного ветра ВЭУ останавливается, что при больших суммарных мощностях может повлечь критическое возмущение для ЭЭС. Данная ситуация будет сопровождаться нарушением стабильной работы и каскадным развитием аварии. Малые ГТУ и ПГУ обладают меньшей, в сравнении со стандартными агрегатами ТЭЦ и ГЭС, постоянной инерцией ротора, а значит и системы их управления существенно проще, а регулировочные характеристики резко отличаются от параметров агрегатов большей мощности. Подключение установок РГ к ЭЭс радикально изменяет её свойства и нуждается в применении средств обеспечения нормального функционирования, аналогичных используемым в основной передающей электрической сети [15].
Результаты
Многие мини- и микро-ГТУ работают на более высокой, по сравнению с промышленной, частоте, и подключаются к системе РГ через выпрями-тельно-инверторные блоки. Аналогично подключение ВЭУ и СЭС. Это приводит к необходимости учёта режимов сетей постоянного тока с соответствующими преобразователями и аккумуляторами. Кроме того, массовое внедрение в ЭЭС таких ГУ будет оказывать существенное влияние вариабельность частотных и других параметров как системы РГ, так и присоединённой сети ЭЭС в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах.
При введении в эксплуатацию относительно мощной системы РГ вблизи крупных ТЭЦ, необходимо учесть возможность ухода потребителей от централизованного энергоснабжения. Это увеличивает риски уменьшения валовой выручки энергокомпании и может распространиться на других по-
требителей ЭЭС. Кроме того, снижение мощности традиционных (системных) электростанций (в основном ТЭЦ), может привести к существенному удорожанию их продукции и даже последующему банкротству.
Стихийный рост числа и мощности установок РГ небезопасен для централизованной энергосистемы. Часть неконтролируемой малой генерации в 20-30 % может быть опасной для стабильной работы всей системы. При относительно небольшой мощности отдельных источников РГ даже нормальные режимы пуска, наброса нагрузки на крупные электродвигатели или их резкий останов могут привести к нарушению устойчивости ГУ системы РГ и повлиять на режим основной сети. То же можно отметить и относительно последствий разного рода повреждений сетевого оборудования (КЗ, обрывы воздушных и кабельных линий, перегрузки). Включение источников РГ в распределительную сеть уменьшает её сопротивление, увеличивая токи КЗ, что может привести к выводу из строя коммутационных аппаратов и их замене, а также к изменению настроек систем РЗиПА, что достаточно затратно и сложно.
Так в [16] отмечается, что режимные возмущения и аварии, возникающие в ЭЭС, могут вызвать необходимость отделения от неё ГУ объектов РГ, что обеспечивается специальной делительной автоматикой (ДА), под которой понимается автоматика, отключающая в аварийных ситуациях от сети электростанцию или отдельные её генераторы в целом, с целью сохранить в работе собственные нужды (СН) и (или) максимально возможное число и (или) мощность потребителей. Для крупных электростанций при снижении частоты в ЭЭС до 47,5-46 Гц предусматривается установка частотной делительной автоматики (ЧДА), выполняющей функции выделения электростанции на собственные нужды или сбалансированную нагрузку. При разработке ДА электростанций, водящих в систему РГ необходимо, прежде всего, учитывать изменение структуры генерирующих мощностей ЭЭС, а также особенности динамических характеристик параметров режима малых ГУ.
Как уже отмечалось, агрегаты малых электростанций характеризуются малыми значениями механических постоянных инерции, ввиду чего увеличивается вероятность нарушения синхронной динамической устойчивости ГУ объектов РГ. Естественно, что потребуется обязательное дополнение и пересмотр существующих критериев и алгоритмов функционирования ДА. Кроме того [9; 12; 17], в сети, содержащей малые ГУ с разнотипными пер-
вичными двигателями, могут возникать многочастотные асинхронные режимы.
Так как ГУ систем РГ подключены к относительно «слабым» распределительным сетям напряжением 35-110 кВ, предел передаваемой мощности в них ограничивается не только условиями устойчивости, но и способностью функционирования в режиме перегрузок. Поэтому в распределительных сетях относительно большой протяженности возможно возникновение аварийных режимов, вызванных нарушением устойчивости по напряжению [17] с дальнейшим развитием лавины напряжения.
Таким образом, необходимость отделения ГУ с местной нагрузкой от распределительной сети может возникать [16] при:
- недопустимых изменениях частоты;
- отключении внешних связей с ЭЭС;
- опасных небалансах активной и реактивной мощности;
- внешних коротких замыканиях;
- при нарушениях устойчивости по напряжению.
При относительно большом числе ГУ в системе РГ возможна группировка их в «острова» [4] (Islanding) - сбалансированные по генерации и потреблению подсистемы с использованием минимальных сечений сети для их выделения. Потеря питания от подстанции основной сети позволяет посредством Islanding выделить установку РГ на «близкую» по мощности нагрузку, что наладит электроснабжение ответственных потребителей. Однако для решения этой задачи требуется:
- произвести анализ реальных условий работы источников РГ;
- определить состав потребителей, подключаемых к малой ГУ при её выделении;
- разработать принципы действия и подобрать соответствующие устройства ПА;
- оценить ожидаемую величину ущерба.
Границы островов определяются графиками
нагрузки потребителей, подключённых к узлам сети. При формировании островов в первую очередь учитывается необходимость выполнения баланса мощности между мощностями ГУ системы РГ и нагрузки, а также ближайшие нагрузки и наиболее ответственные электроприёмники потребителей.
Следует учесть, что ГУ, входящие в состав выделенного «острова» могут отличаться не только по способам генерации (мини ТЭЦ, МГЭС, ВЭУ, СЭС, аккумуляторы и др.), но и по мощности, маневренности, типу турбин и генераторов. Это накладывает дополнительные трудности в обеспечении нормального (или близкого к нему) режима
электроснабжения потребителей, подключённых к ГУ «острова». Кроме того, возникает проблема при подключении ГУ «острова» к основной сети после ликвидации аварийного режима в ЭЭС. С особой остротой она проявляется в случаях, когда произошло выделение нескольких «островов». Здесь важно учитывать не только особенности включения отдельных ГУ на параллельную работу, но и соблюдать очерёдность их включения параллельно с ЭЭС в соответствии с особенностями технологических режимов как самих ГУ, так и особенностей производств потребителей.
Для гибкой реакции на колебания, вызванные периодической работой ВЭС и СЭС, необходима высокая степень готовности ГУ с традиционными источниками первичных энергоносителей, эксплуатируемых как при минимальных, так и при максимальных нагрузках. Так, газовые турбины достигают номинальной мощности за 5-10 мин, маневренные газовые турбины в составе ПГУ - за 30 мин, угольные мини ТЭЦ за 1-3 часа [18]. Отметим, что даже при нормативных возмущениях в сетях внешнего и (или) внутреннего электроснабжения возможен ускоренный износ вплоть до аварийного выхода из строя ГУ систем РГ. По причине постоянных пусков, остановов и часто меняющихся режимах подачи мощности, возможен ускоренный расход рабочего ресурса ГУ с неизбежным преждевременным выполнением текущих и капитальных ремонтов. Эти обстоятельства также необходимо учитывать при ТЭО проекта РГ.
Подключение объектов РГ к распределительным электрическим сетям ЭЭС или сетям внутреннего электроснабжения конкретных потребителей, широко использующих устройства автоматического ввода резерва (АВР), может создать ситуацию, сопровождаемую ненормальной работой этих устройств [9]. В этой связи необходимо определить, что необходимо поменять в настройках АВР в виду присоединения дополнительной собственной генерации.
Неоднозначно влияние РГ на качество электроэнергии. Наличие РГ позволяет поддерживать нормативные уровни напряжений в узлах за счет управления величиной реактивной мощности. Вместе с тем при резком снижении напряжения в узле присоединения асинхронного генератора малой мощности возможно возникновение фликкера. То же и относительно генерации высших гармоник. В общем случае РГ снижает их уровень. Но ВЭУ, высокочастотные ГТУ, зарядные блоки электромобилей подключаются к распределительной сети через преобразователи, которые высшие гармоники генерируют в сеть.
Обсуждение
Проблемы, связанные с качеством напряжения возникают при подключении мощных потребителей, а также из-за пульсирующих колебаний напряжения генераторов ВЭС и СЭС. Кроме того, в [18] отмечается, что в дневное время на ЛЭП 0,4 кВ с большим количеством подключённых фотоэлектрических установок может возникнуть обратный поток мощности, превышающий номинальные значения напряжения более чем на 10 %, что может привести к повреждениям оборудования. В вечерние часы активность солнечного излучения снижается, но возникает потребность в одновременной зарядке большого количества электромобилей. При этом также происходит перегрузка сетевого оборудования.
Особую остроту имеют вопросы обеспечения надежности функционирования самой системы управления режимами ЭЭС, включая вопросы информационной и кибербезопасности [15; 19].
В условиях роста количества и мощности электроприёмников силовой и бытовой электроники, питающихся через выпрямители, стабилизаторы, инверторы (частотно-регулируемый электропривод, компьютерная, офисная и бытовая техника, светодиодное освещение и т. п.) регулирующие эффекты нагрузки по напряжению и частоте снижаются.
Вместе с тем изменяется гармонический состав токов, а значит и питающее напряжение электроприемников. Это создаст дополнительные проблемы управления режимами ЭЭС. При этом возрастет роль разного рода компенсирующих устройств, включая активных потребителей [1; 20], управляющих электропотреблением в режиме реального времени в зависимости от ценовых условий на рынке электроэнергии путем переноса нагрузки ряда электроприемников из зон с высокими ценами на электроэнергию в низкие.
Потребители с отмеченными выше особенностями нагрузочных характеристик, влияние преобразователей, накопителей и малой генерации существенно меняют структуру, свойства и управляемость ЭЭС. Большая неопределённость режимов работы отдельных ГУ систем РГ, единичных активных потребителей, а также возможности накопителей электроэнергии практически неразличимы для диспетчера ЕЭС. Это привело к возникновению и введению термина «виртуальная электростанция» (Virtual Power Plant (VPP)), под которой понимается объединение установок РГ, активных потребителей и накопителей электрической энергии, расположенных в некоторой подсистеме системы управления режимами [15] (рис. 3).
Рис. 3. Возможности VPP Fig. 3. The possibility of a Virtual Power Plant
Целесообразность объединения определяется возможностью интенсификации процесса электроснабжения потребителей в условиях множества
практически ненаблюдаемых распределённых ГУ (ПГУ, ГТУ, малых ГЭС, ВИЭ), систем аккумулирования электроэнергии (тепловых, электрических,
механических и химических), активных (индивидуальных и промышленных) потребителей [1; 10; 20], управляющих собственной нагрузкой.
При необходимости VPP оптимизирует график выдачи и потребления мощности на основе программно-аппаратного комплекса управляя интеллектуальной сетью средствами ПА для решения задач распределения потоков, качества электроэнергии, гибкого ценообразования и другими показателями, отражающими эффективность преобразования, распределения и потребления электрической и тепловой энергии. По своей сути управление подобной системой должно осуществляться методами и средствами, применяемыми крупных энергообъединениях [7; 21].
Таким образом, развитие ЭЭС на технологической базе интеллектуальной энергосистемы (Smart Grid), позволит нивелировать потенциально негативные тенденции в изменении свойств ЭЭС за счет применения интеллектуальных технологий и средств управления режимами.
Заключение
Характер развития электроэнергетики как в России, так и во всем мире определяется потребностью развития ЭЭС, адаптацией производителей и потребителей к условиям рыночной неопределенности, возникновением передовых энерготехнологий, ужесточением экологических требований, всё более широким использованием ВИЭ. Электроснабжение в ЭЭС скорого будущего будет обеспечиваться мощными централизованными электростанциями и ГУ систем РГ, включающих ВИЭ. Концептуальная основа развития систем РГ, охватывает задачи их функционирования и управления с учётом особенностей их режимов и режимов электроснабжения потребителей на основе построения интеллектуальных микросетей.
Задачи исследований в этом плане связаны с разработкой принципов и критериев обоснования развития систем РГ, урегулирования правил и процедур оперативного управления объединениями, их включающими, разработкой принципов систем и средств противоаварийного управления, повышением квалификации оперативного персонала.
Современный уровень развития технологий ВИЭ, систем РГ и накопления электроэнергии по-
зволяет повысить эффективность функционирования автономных систем электроснабжения удалённых территорий. Однако отдельные ГУ иностранного производства достаточно сложно использовать в отечественной электроэнергетике, поскольку их технические характеристики не отвечают действующим требованиям нормативно-технической документации РФ по обеспечению надёжного электроснабжения потребителей.
При проектировании и внедрении систем РГ возникают специфические условия и требования, сопряженные с необходимостью обеспечения интересов всех владельцев ГУ, входящих в состав систем РГ и основной ЭЭС, включая координацию оперативно-диспетчерского управления.
Широкое распространение РГ в ЭЭС сопровождается трудностями обеспечения устойчивости, регулирования и поддержания оптимальных нормальных, предупреждения и ликвидации аварийных и обеспечения максимально приближенных к нормальным послеаварийных режимов работы. В виду того, что распределительная сеть становится активной, существенно усложняется диспетчерское и автоматическое управление.
Из-за высокой вероятности образования в распределительных сетях возмущений и развития аварий, связанных со снижением напряжения, особую значимость приобретает задача создания в этих сетях делительной автоматики по напряжению.
Главными, стимулирующими развитие систем РГ, факторами являются: адаптация ЭЭС и потребителей к условиям рыночной неопределённости; развитие высокоэффективных энергетических технологий; ужесточение экологических требований к системам электроэнергетики.
Факторы, подлежащие учёту при создании, развитии и эксплуатации систем РГ, свидетельствуют об усложнении всех операций управления. Это потребует интеллектуального взаимодействия систем управления, контроля режимов и параметров, адаптации устройств РЗиПА для осуществления эффективного энергообмена при условии обеспечения всех свойств, характерных для надёжной, безопасной и экономичной работы ЭЭС.
ЛИТЕРАТУРА
1. Папков Б. В. Активные элементы потребителей в электроэнергетической системе // Методические вопросы исследования надёжности больших систем энергетики. Вып. 66. Актуальные проблемы надёжности систем энергетики. Минск : БНТУ, 2015. С. 218-225.
2. Теоретические основы и модели управления большими электроэнергетическими системами / Под ред. Н. И. Воропая. М. : ПАО «ФСК ЕЭС». 2015. 188 с.
3. Восканян Е. В России открывается окно возможностей для развития собственной генерации // Энергетика и промышленность России, № 22 (330), Ноябрь, 2017.
4. Воропай Н. И. Надёжность систем электроснабжения. Новосибирск : Наука, 2015. 208 с.
5. Стенников В. А., Воропай Н. И. Централизованная и распределенная генерация - не альтернатива, а интеграция [Электронный ресурс]. URL: http://energystrategy.ru/projects/Energy_21/4-2.pdf (декабрь 2017).
6. Колобов Ю. И., Чайка Л. В. Малая энергетика в системе энергоснабжения республики Коми. Сыктывкар: Коми НЦ УРО РАН, 2000. 140 с.
7. Лю Чженья. Глобальное энергетическое объединение. М. : Издательский дом МЭИ, 2016. 512 с.
8. Воропай Н. И. Распределенная генерация в электроэнергетических системах // Матер. Междунар. научно-практической конф., «Малая энергетика-2005», 2005. С. 9-11.
9. Илюшин П. В. О влиянии распределённой генерации на работу устройств автоматического включения резервного питания // Релейная защита и автоматизация. 2017. № 04 (29). С. 28-36.
10. Папков Б. В., Осокин В. Л. Системный подход к задачам управления электропотреблением // Методические вопросы исследования надёжности больших систем энергетики. Вып. 67. Изд-во ООО «Коми республиканская типография» 2016. С. 53-59.
11. Надёжность систем энергетики (сборник рекомендуемых терминов). М. : ИАЦ «Энергия», 2007.
192 с.
12. Илюшин П. В. Учёт особенностей объектов распределенной генерации при выборе алгоритмов про-тивоаварийного управления в распределительных сетях // Электро, 2011, № 4.
13. Концепция интеллектуальной электроэнергетической системы России с активно-адаптивной сетью / Под ред. В. Е. Фортова, А. А. Макарова. М. : ФСК, 2012. 238 с.
14. Снижение рисков каскадных аварий в электроэнергетических системах / Отв. ред. Н. И. Воропай. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2011. 303 с.
15. Воропай Н. И. Тенденции и перспективы развития релейной защиты и автоматики в электроэнергетических системах России // «Релейная защита и автоматика энергосистем - 2017». 25-28 апреля 2017 г., Санкт-Петербург.
16. Нудельман Г. С., Онисова О. А. Совершенствование делительной автоматики по напряжению для электростанций распределённой энергетики // «Релейная защита и автоматика энергосистем - 2017». 25-28 апреля 2017 г., Санкт-Петербург.
17. Веников В. А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М. : Высш. шк., 1985. 536 с.
18. Бухгольц Б. М., Стычински З. Ф. Smart Grids - основы технологии энергосистем будущего. М. : Издательский дом МЭИ, 2017. 461 с.
19. Папков Б. В., Куликов А. Л., Осокин В. Л. Проблемы кибербезопасности электроэнергетики. М. : НТФ «Энергопрогресс», 2017. 96 с.
20. Папков Б. В., Куликов А. Л. Теория систем и системный анализ для электроэнергетиков. М. : Изд-во Юрайт, 2016. 470 с.
21. Беляев Л. С., Подковальников С. В., Савельев В. А., Чудинова Л. Ю. Эффективность межгосударственных электрических связей. Новосибирск : Наука, 2008. 239 с.
Дата поступления статьи в редакцию 20.09.2018, принята к публикации 8.10.2018.
Информация об авторах: Куликов Александр Леонидович, доктор технических наук,
профессор кафедры «Электроэнергетика, электроснабжение и силовая электроника»
Адрес: Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, 603950, Россия,
Нижний Новгород, ул. Минина 24
E-mail: inventor61@mail.ru
Spin-код: 4677-5820
Осокин Владимир Леонидович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Электрификация и автоматизация»
Адрес: Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, 606340, Россия, Княгинино, ул. Октябрьская, 22а E-mail: osokinvl@mail.ru Spin-код: 4573-1339
Папков Борис Васильевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Электрификация и автоматизация»
Адрес: Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, 606340, Россия, Княгинино,
ул. Октябрьская, 22а
E-mail: boris.papkov@gmail.com
Spin-код: 8571-7457
Заявленный вклад авторов: Куликов Александр Леонидович: критический анализ и обработка материалов; формулировка выводов. Осокин Владимир Леонидович: сбор и обработка материалов; обсуждение, дополнение и подготовка окончательного текста статьи.
Папков Борис Васильевич: общее руководство проектом; формулировка основной концепции исследования.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Papkov B. V. Aktivnye elementy potrebitelej v elektroehnergeticheskoj sisteme [Active elements of consumers in the electric power system], Metodicheskie voprosy issledovaniya nadyozhnosti bol'shih sistem ehnergetiki [Methodical questions of research of reliability of large power systems], Vol. 66. Aktual'nye problemy nadyozhnosti sistem energetiki. Minsk : BNTU, 2015. pp. 218-225.
2. Teoreticheskie osnovy i modeli upravleniya bol'shimi elektroehnergeticheskimi sistemami [Theoretical foundations and models of management of large electric power systems], In N. I. Voropaya (ed.) Moscow: PAO «FSK EEHS». 2015. 188 p.
3. Voskanyan E. V Rossii otkryvaetsya okno vozmozhnostej dlya razvitiya sobstvennoj generatsii [Russia opens a window of opportunities for the development of its own generation], Energetika i promyshlennost' Rossii [Energy and industry of Russia], No. 22 (330), Noyabr', 2017.
4. Voropaj N. I. Nadyozhnost' sistem elektrosnabzheniya [Reliability of power supply systems], Novosibirsk : Nauka, 2015. 208 p.
5. Stennikov V. A., Voropaj N. I. Tsentralizovannaya i raspredelennaya generatsiya - ne al'ternativa, a integra-ciya [Centralized and distributed generation is not an alternative, but integration] [Elektronnyj resurs]. Available at: http://energystrategy.ru/projects/Energy_21/4-2.pdf.
6. Kolobov Yu. I., Chajka L. V. Malaya energetika v sisteme energosnabzheniya respubliki Komi [Small power supply system of the Komi Republic], Syktyvkar: Komi NC URO RAN, 2000. 140 p.
7. Lyu Chzhen'ya. Global'noe energeticheskoe obedinenie [Global energy association], Moscow: Publ. MEHI, 2016.512 p.
8. Voropaj N. I. Raspredelennaya generatsiya v elektroenergeticheskih sistemah [Distributed generation in electric power systems], Mater. Mezhdunar. nauchno-prakticheskoj konf. «Malaya ehnergetika-2005» [Mater. International. scientific and practical conf., «Small energy-2005»], 2005. pp. 9-11.
9. Ilyushin P. V. O vliyanii raspredelyonnoj generacii na rabotu ustrojstv avtomaticheskogo vklyucheniya re-zervnogo pitaniya [On the influence of distributed generation on the operation of devices for automatic backup power], Relejnaya zashchita i avtomatizaciya [Relay protection and automation], 2017. No. 04 (29). pp. 28-36.
10. Papkov B. V., Osokin V. L. Sistemnyj podhod k zadacham upravleniya ehlektropotrebleniem [System approach to the problems of power consumption management], Metodicheskie voprosy issledovaniya nadyozhnosti bol'shih sistem ehnergetiki [Method of the study of reliability of large energy systems], Vol. 67. Publ. OOO «Komi respublikanskaya tipografiya» 2016. pp. 53-59.
11. Nadyozhnost' sistem energetiki (sbornik rekomenduemyh terminov) [Reliability of energy systems (collection of recommended terms)], Moscow: IAC «Energiya», 2007. 192 p.
12. Ilyushin P. V. Uchyot osobennostej ob'ektov raspredelennoj generatsii pri vybore algoritmov protivoava-rijnogo upravleniya v raspredelitel'nyh setyah [Consideration of features of objects of distributed generation at the choice of algorithms of emergency control in distribution networks], Elektro [Electro], 2011, No. 4.
13. Konceptsiya intellektual'noj elektroehnergeticheskoj sistemy Rossii s aktivno-adaptivnoj set'yu [The concept of intellectual power system of Russia with actively adaptive network], In V. E. Fortova, A. A. Makarova (eds.) Moscow: FSK, 2012. 238 p.
14. Snizhenie riskov kaskadnyh avarij v elektroehnergeticheskih sistemah [Reducing the risks of cascading accidents in electric power systems], In N. I. Voropaj (ed.), Novosibirsk : Publ. SO RAN, 2011. 303 p.
15. Voropaj N. I. Tendencii i perspektivy razvitiya relejnoj zashchity i avtomatiki v elektroenergeticheskih sistemah Rossii [Trends and prospects of development of relay protection and automation in electric power systems of Russia], «Relejnaya zashchita i avtomatika energosistem - 2017» [«Relay protection and automation of power systems - 2017»], 25-28 aprelya 2017 g., Saint-Petersburg.
16. Nudel'man G. S., Onisova O. A. Sovershenstvovanie delitel'noj avtomatiki po napryazheniyu dlya elektros-tancij raspredelyonnoj energetiki [Improvement of the separating automatics voltage for power plants distributed power], «Relejnaya zashchita i avtomatika ehnergosistem - 2017» [«Relay protection and automation of power systems -2017»], 25-28 aprelya 2017 g., Saint-Petersburg.
17. Venikov V. A. Perekhodnye elektromekhanicheskie processy v elektricheskih sistemah [Transient electromechanical processes in electrical systems], Moscow: Vyssh. shk., 1985. 536 p.
18. Buhgol'c B. M., Stychinski Z. F. Smart Grids - osnovy tekhnologii energosistem budushchego [Smart Grids - basics of technology future energy systems], Moscow: Publ. MEHI, 2017. 461 p.
19. Papkov B. V., Kulikov A. L., Osokin V. L. Problemy kiberbezopasnosti elektroenergetiki [Cybersecurity problems of electric power industry], Moscow: NTF «Energoprogress», 2017. 96 p.
20. Papkov B. V., Kulikov A. L. Teoriya sistem i sistemnyj analiz dlya elektroenergetikov [Systems theory and systems analysis for electric power engineers], Moscow: Publ. Yurajt, 2016. 470 p.
21. Belyaev L. S., Podkoval'nikov S. V., Savel'ev V. A., Chudinova L. Yu. Effektivnost' mezhgosudarstvennyh elektricheskih svyazej [Efficiency of interstate electric ties], Novosibirsk : Nauka, 2008. 239 p.
Submitted 20.09.2018, revised 8.10.2018.
About the authors: Aleksandr L. Kulikov, Dr. Sci. (Engineering), professor of the chair «Electricity, power supply and power electronics»
Address: Nizhny Novgorod State Technical University n. a. R. E. Alekseev (NNSTU), 603950, Russia, Nizhny Novgorod, Minin Street, 24 E-mail: inventor61@mail.ru Spin-code: 4677-5820
Vladimir L. Osokin, Ph. D. (Engineering), associate professor of the chair «Electrification and automation» Address: Nizhny Novgorod state engineering-economic university, 606340, Russia, Knyaginino, Oktyabrskaya Street, 22a E-mail: osokinvl@mail.ru Spin-code: 4573-1339.
Boris V. Papkov, Dr. Sci. (Engineering), professor of the chair «Electrification and automation» Address: Nizhny Novgorod state engineering-economic university, 606340, Russia, Knyaginino, Oktyabrskaya Street, 22a E-mail: boris.papkov@gmail.com Spin-code: 8571-7457
Contribution of the authors: Aleksandr L. Kulikov: critical analyzing and processing of materials, formulated conclusions.
Vladimir L. Osokin: collection and processing of materials; participation in the discussion, upplementing and writing the final text.
Boris V. Papkov: managed the research project; developed the theoretical framework.
All authors have read and approved the final manuscript.
