КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ, ПИТАЮЩИХ ТЯГОВЫЕ ПОДСТАНЦИИ ТРАНССИБА Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.311, 621.331

Ю.Н. Булатов, А.В. Крюков, А.В. Черепанов1

КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ, ПИТАЮЩИХ ТЯГОВЫЕ ПОДСТАНЦИИ ТРАНССИБА

В статье представлены результаты исследований, направленных на решение задач повышения качества электроэнергии в сетях, примыкающих к тяговым подстанциям Транссибирской железнодорожной магистрали. Ввиду значительного объема резкопеременной, нелинейной и однофазной тяговой нагрузки, а также пониженного уровня мощностей короткого замыкания в точках подключения отдельных тяговых подстанций показатели качества электрической энергии в этих сетях выходят за допустимые пределы. На основе полученных результатов предложены технические решения, позволяющие привести показатели качества электроэнергии к нормативным значениям. Из-за большого объема инвестиций необходима реализация целевой программы для решения масштабной проблемы улучшения качества электроэнергии в электрических сетях, примыкающих к тяговым подстанциям магистральных железных дорог переменного тока.

Ключевые слова: системы электроснабжения железных дорог, качество электроэнергии, интеллектуальные технологии управления.

Введение

Железнодорожный транспорт России является крупным потребителем энергоресурсов. По сети железных дорог ежегодно расходуется 5-6% вырабатываемой в РФ электроэнергии (ЭЭ). В электрических сетях, питающих тяговые подстанции (ТП) магистральных железных дорог, имеет место проблема пониженного качества ЭЭ. Особую актуальность эта проблема приобретает в восточных регионах РФ, где основная системообразующая электрическая сеть непосредственно связана с тяговыми подстанциями Транссиба [1-3]. Значительные величины резкопеременных, нелинейных и однофазных тяговых нагрузок, а также пониженные уровни мощностей короткого замыкания (КЗ) в точках подключения отдельных тяговых подстанций, приводят к тому, что показатели качества ЭЭ в этих сетях выходят далеко за допустимые пределы.

Результаты инструментальных измерений показателей качества электроэнергии (ПКЭ),

показывают, что на шинах высокого напряжения тяговых подстанций Транссиба имеют место значительные нарушения симметрии и синусоидальности напряжений [2, 3]. Средние за сутки значения коэффициентов несимметрии по обратной последовательности k2u регулярно достигают 3-4%, а максимальные - 6-7%; аналогичные данные по суммарным коэффициентам гармонических составляющих ^ соответственно равны: 5-6 и 8-10%.

В качестве иллюстрации на рис. 1 представлены результаты синхронизированных измерений, выполненных на 7 подстанциях одной из магистральных железных дорог Восточной Сибири в 2011 г. при проведении предпроект-ных исследований, направленных на разработку методов и средств снижения несимметрии и гармонических искажений [4].

В последние годы в ИрГУПСе проводились комплексные исследования, направленные на создание методов мультифункционального моделирования электроэнергетических систем (ЭЭС) и систем электроснабжения железных

1 Юрий Николаевич Булатов - доцент кафедры электроэнергетики и электротехники Братского государственного университета, к.т.н., доцент, e-mail: bulatovyura@yandex.ru;

Андрей Васильевич Крюков - профессор кафедры электроэнергетики транспорта Иркутского государственного университета путей сообщения (ИрГУПС), д.т.н., профессор, e-mail: and_kryukov@mail.ru;

Александр Валерьевич Черепанов - доцент кафедры электроэнергетики транспорта ИрГУПС, к.т.н., e-mail: santela89@mail.ru

Рис. 1. Результаты синхронизированных измерений k2u и ku

дорог (СЭЖД) [5]. Предложен единый методологический подход к построению моделей элементов ЭЭС и СЭЖД, реализуемых решетчатыми схемами замещения [5]. На основе этого подхода реализованы методы и компьютерные технологии, отличительные особенности которых состоят в следующем [5, 6]:

• мультифазность, обеспечивающая моделирование однофазных, трехфазных, четы-рехфазных, шестифазных систем и т.д.;

• мультирежимность, заключающаяся в возможности определения широкого спектра режимов ЭЭС и СЭЖД: нормальных, аварийных, несимметричных и несинусоидальных, а также предельных по статической апериодической устойчивости;

• мультизадачность, состоящая в решении ряда дополнительных задач, таких как определение наведенных напряжений на смежные линии электропередачи (ЛЭП) и связи; расчет напряженностей электромагнитного поля, создаваемого ЛЭП и тяговыми сетями; параметрическая идентификация ЛЭП и трансформаторов по данным измерений, получаемых от устройств PMU WAMS; учет активных элементов Smart Grid при моделировании ЭЭС и СЭЖД; учет по-

верхностного эффекта, а также эффекта близости при моделировании токопро-водов с массивными шинами.

Ниже дано краткое описание результатов проведенных исследований качества электроэнергии в сетях, примыкающих к тяговым подстанциям магистральных железных дорог переменного тока.

Методика моделирования

СЭЖД представляет собой объединение сложных подсистем: часть ЭЭС, примыкающая к ТП; система тягового электроснабжения (СТЭ) с тяговой сетью (ТС) 25 кВ или автотрансформаторная СТЭ 2*25 кВ; районы электроснабжения (РЭС) нетяговых и нетранспортных потребителей.

Функция СЭЖД определяется как централизованное электроснабжение тяги поездов и нетяговых потребителей. Для реализации этой функции необходимо обеспечить минимальные затраты на передачу и распределение электроэнергии; оптимальную надежность электроснабжения, а также нормативные значения ПКЭ.

Для моделирования режимов СЭЖД используются имитационные методы, при этом исследуемый интервал времени разбивается на малые промежутки, внутри которых пара-

метры СЭЖД считаются неизменными. Сопоставление измерений на реальных объектах и результатов компьютерного моделирования [5] показывает, что принятое допущение не вносит заметных погрешностей в результаты расчетов.

Алгоритм имитационного моделирования включает следующие этапы:

• расчет режимов для сформированных на основе заданного графика движения поездов схем, отвечающих дискретным моментам времени;

• определение интегральных показателей моделирования.

Алгоритм моделирования СЭЖД базируются на применении фазных координат и решетчатых схем замещения, обладающих полносвязной топологией [5].

Основные элементы, образующие трехфазно-однофазную сеть, могут быть разделены на две группы:

• элементы для транспорта электроэнергии: воздушные и кабельные линии электропередачи, токопроводы, тяговые сети;

• преобразовательные элементы - трансформаторы различных конструкций.

Указанные устройства можно обобщенно рассматривать как статические многопроводные элементы, которые можно представлять в виде набора проводов или обмоток с электромагнитными связями. Вопросы моделирования источников электроэнергии, электрических нагрузок, а также элементов, применяемых для регулирования режимов ЭЭС, рассмотрены в работах [5, 6].

Для моделирования переходных процессов и формирования концепции интеллектуальной системы управления качеством электроэнергии привлекались дополнительные программные средства МайаЬ и AnyLogic.

Негативные эффекты пониженного качества электроэнергии

Экономический ущерб от пониженного качества электроэнергии состоит из технологической и электромагнитной составляющих. Первая составляющая связана с тем, что выход ПКЭ за допустимые пределы может приводить к нарушению сложных технологических процессов, снижению качества выпускаемой продукции, уменьшению производительности рабочих механизмов. Вторая - определяется следующими факторами: возрастанием потерь ЭЭ; снижением надежности электроснабжения; уменьшением достоверности учета электроэнергии.

Снижение надежности обусловлено ускоренным тепловым и электрическим старением изоляции, а также сбоями в работе устройств релейной защиты и автоматики при искажениях качества ЭЭ [7, 8]. Наиболее опасными являются резонансные эффекты на высших гармониках. Ниже представлены некоторые аспекты негативного влияния пониженного качества ЭЭ, не представленные в известных авторам работах.

Влияние несимметрии на потери мощности. В реальных сетях изменение потерь активной мощности при вариациях уровня несимметрии может иметь сложный характер. Для количественного анализа данного эффекта проведено моделирование режимов сети 110 кВ. Расчеты проводились для четырех вариантов (табл. 1). В первых двух создавалась внешняя несимметрия путем включения несимметричной активной нагрузки на отправном конце ЛЭП. Нагрузка на приемном конце задавалась в виде отборов мощности или статических характеристик (СХН). В третьем и четвертом вариантах несимметрия создавалась различными нагрузками по фазам на приемном конце электропередачи, при этом суммарная мощность нагрузок не изменялась.

Таблица 1

Сводные результаты

Внешняя несимметрия Несимметричная нагрузка

СХН Отборы мощности СХН Отборы мощности

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4

k2U АР, 5АР, k2U АР, 5АР, k2U АР, 5АР, k2U АР, 5АР,

% кВт кВт % кВт кВт % кВт кВт % кВт кВт

0 830 0 0 999 0 0 830 0 0 1002 0

1,96 814,4 -15,6 2,19 1027 28 0,84 850 20 1,15 1063 61

4,27 797,2 -32,8 4,8 1062 63 1,68 910,6 80,6 2,3 1254 252

8,37 768,1 -61,9 6,82 1097 98 4,18 1330 500 6,32 3190 2188

- - - 9,48 1150 151 - - - - - -

На основе полученных результатов (табл. 1) можно сделать вывод о том, что величина дополнительных потерь 5АР и характер зависимостей SAP = SAP(k2U) зависят от способа создания несимметрии и режима узла нагрузки. При наличии внешней несимметрии зависимость 5AP = 5ЛР(кж) близка к линейной. Если несимметрия создается различными нагрузками по фазам, то данная зависимость становится близкой к квадратичной. Наблюдается рост суммарных потерь АР при увеличении уровня несимметрии во всех вариантах, кроме первого, в котором нагрузка задавалась статическими характеристиками, а несимметрия создавалась резистором, включенным между фазами А и В.

Несимметричные режимы асинхронной нагрузки. Из-за несимметрии токов и напряжений возникают два эффекта, которые вызываются асинхронной нагрузкой (АН):

• симметрирующий эффект;

• увеличение потерь в сети из-за роста токов обратной последовательности, потребляемых АН в несимметричных режимах.

Для анализа указанных эффектов выполнено моделирование режимов фидера электрической сети, питание которого осуществлялось от подстанции РЭС, на шинах 0,4 кВ которой наблюдалась заметная несимметрия.

Моделирование проводилось с помощью программного комплекса (ПК) Fazonord [5] с использованием модели АН в двух вариантах:

• АН представлена моделью в фазных координатах, сформированной по методике работы [5];

• АН представлена эквивалентной статической нагрузкой.

Результаты моделирования дали возможность сформулировать следующие выводы:

• асинхронная нагрузка уменьшает несимметрию на приемном конце ЛЭП, в расчетном примере снижение достигало 32%;

• в несимметричном режиме работы сети, питающей АН, увеличиваются потери из-за роста тока обратной последовательности, потребляемого АН. В расчетном примере активные потери возросли на 3%, а реактивные - на 3,5%. В сложных сетях с большим числом узлов асинхронной нагрузки возрастание потерь в абсолютном исчислении может достигать десятков мегаватт. Поэтому эффект увеличения потерь в несимметричных режимах работы сетей, питающих узлы АН, следует учитывать при планировании режимов и разработке мероприятий по повышению энергоэффективности и улучшению ПКЭ.

Влияние несимметрии на работу релейной защиты. В некоторых устройствах релейной защиты ЛЭП 110-220 кВ для идентификации аварийных режимов используются токи обратной Ь и нулевой I0 последовательностей. В сетях 110-220 кВ, питающих тяговые подстанции 2*25 кВ, возможно появление токов Л, значительно превышающих токи прямой последовательности 11 в нормальных режимах работы [9]. Такой эффект был обнаружен при моделировании режимов одной из ЭЭС Восточной Сибири, которое проводилось для решения вопросов настройки цифровых устройств релейных защит ТП 2*25 кВ и питающих ЛЭП 110 кВ. Моделирование в программном комплексе Fazonord показало, что максимальное значение коэффициента несимметрии токов по обратной последовательности достигает 1500%. Теоретический анализ данного эффекта приведен в работе [9] и сделан вывод о том, что в трехфазных сетях, имеющих параллельные линии с резервными перемычками, при однофазных нагрузках, включенных на линейные напряжения, могут протекать токи Л при практическом отсутствии токов I1. Такие ситуации характерны для сетей, питающих тяговые подстанции 2*25 кВ. Учет таких ситуаций необходим при проектировании, настройке и эксплуатации релейных защит, использующих токи обратной последовательности.

Резонансные явления на частотах высших гармоник. Резонансные процессы могут создавать значительные проблемы для электрооборудования СЭЖД. На частоте 50 Гц наблюдаются резонансы, приводящие к повреждению оборудования и возникающие из-за наведенного напряжения в смежных линиях: трехпроводной 10 кВ и 27,5 кВ, выполненной по схеме «два провода - рельс». Резонансы в СЭЖД могут иметь место и на частотах высших гармоник. Подробный анализ таких резонансных процессов приведен в работе [10]. Результаты имитационного моделирования реальной СЭЖД и данные натурных измерений

показывали наличие резонансов на частотах 21-23-й гармоник со смещением на 27-29-ю гармоники в коротких межподстанционных зонах (МПЗ). В случае трехпутных ТС резонансы приходятся на 21-23-ю гармоники даже при сравнительно коротких МПЗ.

Методы улучшения качества электроэнергии

Проблема улучшения качества электроэнергии в сетях, примыкающих к тяговым подстанциям, может решаться путем построения системы управления режимами СЭЖД. Глобальная цель такого управления состоит в бесперебойном, энергоэффективном и качественном электроснабжении тяги поездов и нетяговых потребителей. Реализация этой цели требует решения следующих задач:

• обеспечение уровней напряжения на токоприемниках электроподвижного состава (ЭПС), требуемых нормативными документами;

• снижение до оптимальных значений уравнительных токов и потерь электроэнергии в тяговых сетях и РЭС;

• соответствие требованиям ГОСТ 321442013 показателей качества электроэнергии в точках общего присоединения СЭЖД и питающей ЭЭС.

Структурная схема процесса функционирования СЭЖД показана на рис. 2.

Для решения проблемы пониженного качества электроэнергии могут использоваться технические средства, приведенные в табл. 2. Следует отметить многофункциональность значительной части этих устройств. Так, например, источники реактивной мощности, имеющие пофазное управление, могут эффективно применяться не только для стабилизации уровней напряжения, но и для снижения несимметрии в питающих сетях, а также сетях районов электроснабжения нетяговых потребителей. Установки распределенной генерации

Рис. 2. Структура схема процесса функционирования СЭЖД

(РГ), генераторы которых снабжены согласованно настроенными регуляторами возбуждения и частоты, позволяют не только стабилизировать уровни напряжений в сетях РЭС,

но и дают возможность устранить фликер [11]. Поэтому для ряда технических средств можно выделить основные и дополнительные функции, табл. 2.

Таблица 2

Основные и дополнительные функции технических средств по улучшению качества ЭЭ

Решаемые задачи Основные технические средства Дополнительные технические средства

Стабилизация уровней напряжения в тяговой сети Управляемые источники реактивной мощности (ИРМ) однофазного исполнения в ТС [1] Накопители энергии, установки распределенной генерации

Снижение отклонений напряжения на шинах 6(10, 35) - 110-220 кВ ТП Накопители энергии [10], пофазно управляемые ИРМ [1] Установки РГ, вставки постоянного тока, энергетические роутеры [12]

Уменьшение несимметрии напряжения на шинах 6(10, 35) - 110-220 кВ ТП Однофазные ИРМ в ТС и пофаз-но управляемые ИРМ на шинах 6 (10, 35) - 110-220 кВ ТП, вставки постоянного тока, энергетические роу-теры Установки РГ, симметрирующие трансформаторы, устройства симметрирования на основе схемы Штейнмеца [13]

Снижение гармонических искажений на шинах 6(10, 35) - 110-220 кВ Активные кондиционеры гармоник (АКГ) [1], пассивные фильтры высших гармоник Вставки постоянного тока, энергетические роутеры

Фликер в сетях 0,4 кВ РЭС при наличии установок РГ [11] Согласованно настроенные регуляторы возбуждения и частоты генераторов [14] Энергетические роутеры

Рис. 3. Структурная схема МАСУ

Управляемые ИРМ. За счет применения регулируемых ИРМ, обеспечивающих время реагирования порядка 5-20 мс, могут быть значительно уменьшены колебания напряжения. Отклонения и колебания напряжения могут быть снижены также путем применения накопителей энергии, которые позволяют существенно улучшить показатели, характеризующие нестационарность режима СТЭ [10].

На основе применения пофазно управляемых ИРМ возможно получить двукратное снижение коэффициента несимметрии напряжения на шинах питающего напряжения тяговых подстанций. Степень снижения несимметрии зависит от размеров движения поездов, мощности короткого замыкания и наличия на межподстанционных зонах больших уклонов.

Активные кондиционеры гармоник. Одним из наиболее эффективных средств снижения гармонических искажений являются активные кондиционеры гармоник (АКГ). Результаты

моделирования реальных систем электроснабжения магистральных железных показали, что на основе АКГ, установленных на плечах питания тяговой сети, уровни несинусоидальности на шинах 110-220 кВ ТП могут быть снижены до нормативных пределов [1].

Моделирование перспективных режимов системы электроснабжения одной из магистральных железных дорог Восточной Сибири показало, что без применения средств улучшения качества электроэнергии максимальные значения коэффициентов гармонических составляющих ^ лежат в пределах 2,3-23%, причем только на двух ТП из 30 величина ^ не превышает предельно допустимого значения. При размещении 48-ми блоков однофазных АКГ на вводах 27,5 кВ ТП максимум ^ на шинах 220 кВ не превышал 1,9%.

Энергетические роутеры. Перспективным направлением развития интеллектуальных сетей является применение в системах электро-

снабжения (СЭС) энергетических роутеров (ЭР), построенных с использованием высокочастотных твердотельных трансформаторов [12]. ЭР выполняет следующие функции: управление потоками электроэнергии; осуществление обмена информацией; интеграция установок распределенной генерации в СЭС [12]. Кроме этого, внедрение ЭР в СЭС позволяет повысить надежность электроснабжения потребителей и качество электроэнергии. В роутерах, подключаемых к СЭС среднего напряжения, как правило, используется схема с твердотельным трансформатором. Результаты исследований, выполненных для РЭС нетяговых потребителей, показали, что применение энергороутера полностью устраняет проблемы с качеством электроэнергии. Для рассмотренного примера на шинах 6 кВ ЭР максимальные значения коэффициентов к2и, ки достигали соответственно 11 и 4%. На шинах 0,4 кВ энергороутера эти величины составляли 0,1 и 0,05%.

Кроме того, энергетический роутер обеспечивает надежную интеграцию в систему электроснабжения установок распределенной генерации, в том числе реализованных на базе возобновляемых источников энергии.

Устранение фликера. Применение установок РГ позволяет разгрузить сети, что способствует снижению потерь электрической энергии, повышению надежности электроснабжения и качества ЭЭ. Однако генераторы небольшой мощности могут вызывать колебания напряжения, которые приводят к появлению фликера [15, 16]. Этот эффект обычно проявляется при резком снижении напряжения в узле присоединения генератора РГ [16]. Проведенные исследования [11] показали, что применение прогностических алгоритмов управления в согласованно настроенных регуляторах возбуждения и частоты установок РГ позволяет устранить фликер. Среднее значение дозы фликера в относительных единицах (о.е.) для нерегулируемых генераторов РГ достигает 79 о.е., а при использовании согласо-

ванно настроенных прогностических регуляторов возбуждения и частоты [11] снижается до 0,6 о.е.

Проблема пониженного качества электроэнергии в СЭЖД может быть эффективно решена на основе применения концепции интеллектуальных электрических сетей (Smart Grid) и мультиагентных технологий [17]. Структурная схема мультиагентной системы управления (МАСУ) режимами СЭЖД представлена на рис. 3. Мультиагентная система включает несколько взаимодействующих интеллектуальных агентов, обладающих следующими характеристиками:

• автономность, заключающаяся в том, что агенты, хотя бы частично, являются независимыми;

• ограниченность представления: у каждого из агентов нет полной информации об объекте управления и внешней среде, так как объект настолько сложен, что полное знание о нем не имеет практического значения для агента;

• децентрализация - отсутствуют агенты, осуществляющие управление всем объектом.

В мультиагентных системах могут проявляться свойства самоорганизации и сложного поведения даже при простых стратегиях действий отдельных агентов.

В работе [17] приведены результаты моделирования мультиагентной системы управления установками распределенной генерации, работающими на основе синхронных генераторов, в которой агенты имели следующий базовый набор свойств:

• активность - способность к организации и реализации воздействий на объект управления, а также на другие агенты;

• реактивность - восприятие состояния объекта через датчики и сообщения от других агентов;

• автономность - относительная независимость от окружающей среды, а также

наличие «свободы воли» у некоторых агентов, обуславливающей их собственное поведение;

• общительность, обеспечиваемая развитыми протоколами коммуникации и позволяющая отдельному агенту решать свои задачи совместно с другими;

• целенаправленность, предполагающая наличие собственных источников мотивации.

Результаты моделирования МАСУ установками РГ в РЭС, полученные в среде AnyLogic, показали снижение времени регулирования на 91% и величины перерегулирования на 10%, а также улучшение ПКЭ и качества переходного процесса [17].

Заключение

Проблема пониженного качества электроэнергии в СЭЖД переменного тока может быть эффективно решена на основе комплексного подхода, включающего следующие сегменты:

• применение технических средств для улучшения ПКЭ;

• усиление сетей 110-220 кВ, питающих тяговые подстанции, подключенных к узлам с пониженным уровнем мощностей КЗ.

Ввиду значительного объема инвестиций для решения этой проблемы необходима реализация целевой программы с привлечением средств госбюджета, ОАО «РЖД», ПАО «Россети» и частных инвесторов.

1. Оперативное управление в системах электроснабжения железных дорог /В.П. Закарю-кин, А.В. Крюков, В.А. Ушаков, В.А. Алексеенко. Иркутск: ИрГУПС, 2012. 129 с.

2. Смирнов С.С. Высшие гармоники в сетях высокого напряжения. Новосибирск: Наука, 2010. 327 с.

3. Мустафа Г.М., Гусев С.И., Ершов А.М. и др. Расчет мощности активного фильтросим-метрирующего устройства для нормализации напряжения на шинах ПС 220 кВ Сковородино // Электрические станции. № 3. 2015. С. 46-53.

4. Долгов А.П., Кандаков С.А., Закарюкин В.П. Улучшение качества электроэнергии в системах внешнего электроснабжения железных дорог Восточной Сибири // Электрификация и развитие инфраструктуры энергообеспечения тяги поездов на железнодорожном транспорте. СПб, 2011. С. 37-38.

5. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Методы совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока. Иркутск: ИрГУПС, 2011. 170 с.

6. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Мультифунк-циональный подход к моделированию электроэнергетических систем // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. № 4(40). 2013. С. 100-107.

7. Управление качеством электроэнергии/ И.И. Карташев, В.Н. Тульский, Р.Г. Шамонов и др.. М.: Изд. дом МЭИ, 2006. 320 с.

8. Электромагнитная совместимость потребителей / И.В. Жежеленко, А.К. Шидлов-ский, Г.Г. Пивняк и др.. М.: Машиностроение, 2012. 351 с.

9. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Бардуш-ко В.Д. Токи обратной последовательности в трехфазных сетях с однофазными нагрузками //Вестник РГУПС. № 1. 2009. С. 122-125.

10. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Черепанов А.В. Интеллектуальные технологии управления качеством электроэнергии. Иркутск: ИРНИТУ, 2015. 218 с.

11. Булатов Ю.Н., Крюков А.В. Устранение фликера в сетях с установками распределенной генерации на основе согласованно настроенных регуляторов // Системы. Методы. Технологии. 2017. № 4 (36). С. 108-114.

12. Арсентьев Г.О., Булатов Ю.Н., Крюков А.В. Применение энергороутеров в системах электроснабжения с распределенной генерацией // Электроэнергетика глазами молодежи - 2017. В 3-х т. Т. 3. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2017. С. 143-146.

13. Закарюкин В.П., Крюков А.В., Авди-енко И.М. Моделирование систем тягового электроснабжения, оснащенных симметрирующими трансформаторами. М.; Берлин: Директ-Медиа, 2017. 168 с.

14. Bulatov N.Yu., Kryukov A.V. Optimization of automatic regulator settings of the distributed generation plants on the basis of genetic algorithm // 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). IEEE Conference Publications. 2016. P. 1-6.

15. Воропай Н.И. Распределенная генерация в электроэнергетических системах: http:// www.combienergy.ru /stat/983- Raspredelennaya-generaciya-v-elektroenergeticheskih- sistemah (дата обращения 17.04.2017).

16. Barker Ph. P., De Mello R.W. Determining the Impact of Distributed Generation on Power Systems: Part 1 - Radial Distribution Systems // 2000 IEEE PES Summer Meeting, Seattle, WA, USA, July 11-15, 2000, p. 222-233.

17. Bulatov Yu.N., Kryukov A.V. A multi-agent control system of distributed generation plants // Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2017. International Conference on. 2017. P. 1-7.

Поступила в редакцию 26.01.2018 г.

Yu.N. Bulatov, A.V. Kryukov, A.V. Cherepanov2 ELECTRICITY QUALITY IN HIGH-VOLTAGE ELECTRIC NETWORKS FEEDING TRACTIVE SUBSTATIONS OF THE TRANS-SIBERIAN RAILWAY

The article presents the results of studies aimed at solving the problems of increasing the quality of electricity in networks adjacent to traction substations of the Trans-Siberian Railway. In view of the significant volume of the sharply variable, non-linear and single-phase traction load, as well as the reduced level of short-circuit capacity at the points of connection of individual traction substations, the electrical power quality indicators in these networks far exceed the permissible limits. Based on the results obtained, technical solutions have been proposed that allow to bring the indicators of the quality of electricity to the normative values. Because of the large amount of investments, it is necessary to implement a targeted program to address the large-scale problem of improving the quality of electricity in electric networks adjacent to the traction substations of the main AC railroads

Keywords: power supply systems of railways, quality of electric power, intelligent control technologies.

2 Yury N. Bulatov - Associate Professor of the Department of Electrical Engineering and Electrical Power Engineering at the Bratsk State University, PhD in Engineering, Associate Professor, e-mail: bulatovyura@yandex.ru;

Andrey V. Kryukov - Professor of the Department of Transport Electrical Power Engineering at the Irkutsk State Transport University, Doctor of Engineering, Full Professor, e-mail: and_kryukov@mail.ru;

Alexander V. Cherepanov - Associate Professor of the Transport Electrical Power Engineering at the Irkutsk State Transport University, PhD in Engineering, e-mail: santela89@mail.ru