МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АДАПТИВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 0,38 кВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.316.7.078:519.8

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АДАПТИВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 0,38 кВ

© 2016

И. О. Голиков, ведущий инженер-программист, аспирант кафедры «Электроснабжение»

А. В. Виноградов, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Электроснабжение»

Орловский государственный аграрный университет, Орел (Россия)

Аннотация. Статья посвящена проблеме адаптивного автоматического регулирования напряжения в электрических сетях 0,38 кВ с учетом фактического напряжения на вводах потребителей, подключенных к данным сетям. Статья является логическим продолжением исследований, связанных с решением проблем повышения качества электрической энергии, в частности уменьшением отрицательного влияния установившегося отклонения напряжения на работу электрооборудования и разработки систем адаптивного автоматического регулирования напряжения. Указаны наиболее распространенные методы расчетов параметров электрической сети, среди которых метод симметричных составляющих и метод фазных координат. Отмечены преимущества и недостатки указанных методов. Произведен выбор наиболее подходящего метода для моделирования электрической сети напряжением 10/0,4 кВ. На примере электрической сети, включающей в себя линию электропередачи 0,38 кВ и трансформатор 10/0,4 кВ с устройством регулирования под нагрузкой (РПН), произведено моделирование основных элементов электрической сети. С применением метода фазных координат. Разработана математическая модель с использованием метода фазных координат, которая позволяет выполнять расчет параметров электрической сети и определять необходимый коэффициент регулирования напряжения. Разработанная математическая модель может применяться при проектировании, расчете, настройке систем адаптивного автоматического регулирования напряжения в электрических сетях 0,38 кВ.

Ключевые слова: система адаптивного автоматического регулирования напряжения, активно-адаптивная сеть, коэффициент регулирования, математическая модель, метод фазных координат, методика расчета, регулирование напряжения, Smart Grid.

Несмотря на то, что ГОСТ 32144-2013 [1, с. 6] допускает отклонение напряжения до 10 %, известно, что отклонение напряжения в электрической сети свыше 5 % влечет к перерасходу электрической энергии, к преждевременному износу электрооборудования и его поломке. Причем негативное влияние как завышенного, так и заниженного напряжения отражается как на электросетевой организации, так и на конечном потребителе электрической энергии [2, 3, с. 32; 4, с. 5]. Согласно проведенным исследованиям, на диапазон +5-7,5 % приходится наибольшая частота появления значения установившегося отклонения напряжения [5, С. 14-18]. Это свидетельствует о том, что в электрической сети большую часть времени преобладает перенапряжение, что является негативным фактором и подтверждает необходимость осуществления регулирования по напряжению [6, С. 5156].

На данный момент в России автоматизация электрических сетей, а именно создание активноадаптивных электрических сетей, основанных на концепции Smart Grid, является одним из приоритетных научно-технических направлений развития энергетики согласно «Энергетической стратегии России на

период до 2030 года» [7, с. 31, 34; 8, с. 6]. В то же время в России нет четкого определения, что же такое Smart Grid, в разных источниках трактуют его по-разному, где-то называя эту концепцию «интеллектуальная сеть», где-то «активно-адаптивная сеть» и т. д. [9, с. 27].

К активно-адаптивной сети можно отнести такие характерные признаки: наличие большего количества датчиков, анализирующих параметры системы; большое количество рабочих органов, позволяющих удаленно изменять параметры сети; наличие двусторонней связи [10, с. 94].

Учитывая это, при проектировании активноадаптивной системы, важно понимать, что система, прежде всего, основана на заранее заложенном алгоритме работы при различных ситуациях, которые могут возникнуть в процессе ее функционирования [11].

Одной из составляющих активно-адаптивной сети 10/0,4 кВ должна являться система адаптивного автоматического регулирования напряжения (СА-АРН), учитывающая фактическое напряжение на вводах электроприемников, подключенных к линиям электропередачи (ЛЭП) 0,38 кВ. Ее применение увеличит степень автоматизации трансформаторных

30

подстанций 10/0,4 кВ и ЛЭП 0,38 кВ, повысит точность регулирования напряжения. Также это даст возможность уменьшить ущербы, связанные с недо-отпуском электрической энергии потребителям, повысить энергетическую эффективность распределительных электрических сетей за счет снижения нерационального расхода и потерь электроэнергии и путем увеличения ресурса электрооборудования, как сетей, так и потребителей.

При проектировании, расчете, настройке систем адаптивного автоматического регулирования напряжения в электрической сети 0,38 кВ необходимо знать, как изменяются напряжения и токи на разных участках электрической сети в зависимости от нагрузок, подключенных к ней. Анализ параметров электрической сети позволяет, на основе полученных расчетных данных, правильно подобрать оборудование, оптимизировать работу существующей электрической сети и минимизировать потери электроэнергии, а также правильно выбрать и настроить все составляющие СААРН. Эту задачу позволяет решить математическое моделирование электрических сетей [12, с. 6].

К методам расчета электрической сети можно отнести такие наиболее известные методы, как метод симметричных составляющих, метод междуузлового напряжения (метод двух узлов), [13, С. 249-255], метод фазных координат.

Перечисленные методы расчета имеют свои преимущества и недостатки. Так, например, основным преимуществом метода симметричных составляющих относительно метода фазных координат является то, что при его применении требуется меньшее количество информации о рассчитываемой сети, в связи с чем сокращается объем расчётов. Впрочем, и метод симметричных составляющих не является универсальным средством расчёта. Поскольку расчет ведётся симметричными составляющими, то увеличивается погрешность при вычислениях, вызванная тем, что при расчете происходит искусственное выравнивание параметров фаз [14, с. 8].

В настоящее время развитие компьютерной техники дает возможность использовать метод фазных координат без ограничения, позволяя обрабатывать при расчетах большие объемы информации [15, с. 96]. Учитывая это, можно сказать, что метод фазных координат стал наиболее удобен при расчете несимметричных режимов в трехфазных цепях. Он позволяет рассчитывать и моделировать трехфазные системы и дает результаты, сопоставимые с результатами расчетов другими методами, и в частности методом симметричных составляющих, что подтверждено в [25, С. 58-63; 16, С. 18-19]. Так, сравнение результатов расчета с применением метода фазных

координат и метода симметричных составляющих [25, С. 46-47] показало расхождение всего лишь в 0,05 %. При этом метод фазных координат позволяет получать все необходимые параметры одновременно по трем фазам. Учитывая вышеизложенное, расчет математической модели рационально вести с использованием метода фазных координат [17, 18, 20, 25]. Подробно использование данного метода для сетей 10 кВ и 0,38 кВ рассмотрено в работах Попова Н. М., Солдатова В. А., Олина Д. М., Клочкова А. Н. и других ученых, например в [17, 20, 21, 24, 25, 26], где приведены приемы по моделированию различных элементов электрической сети. Но метод не использовался при моделировании систем регулирования напряжения, в частности для определения коэффициента регулирования напряжения. В настоящей работе расширяется область применения метода фазных координат для определения коэффициента регулирования в системах адаптивного автоматического регулирования напряжения.

Главной задачей моделирования системы адаптивного автоматическогорегулирования напряжения в сети 0,38 кВ является расчет токов и напряжений в различных точках сети в разных режимах ее работы с целью нахождения коэффициента регулирования, на который следует произвести регулирование напряжения. Это регулирование должно быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивалось минимально возможное отклонения напряжение на вводах всех электропотребителей, подключенных к рассматриваемой сети.

Регулирование напряжения в сельских электрических сетях производится чаще всего с помощью устройств переключения без возбуждения (ПБВ) и является нерегулярным, недостаточно точным и, кроме того, вызывает ущерб от недоотпуска электроэнергии потребителям, связанный с необходимостью отключения силового трансформатора на время выполнения переключений ПБВ.

Данную проблему можно решить, используя автоматические устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) в ТП 10/0,4 кВ или вольтодобавочные трансформаторы (бустеры) в линиях электропередачи (ЛЭП). Но существующие способы такого регулирования используют в качестве входных сигналов значения напряжения в точке установки соответствующих устройств и значения тока нагрузки, подключенной к ТП (или к ЛЭП), что далеко не всегда позволяет выполнять регулирование с достаточной точностью. С учетом того, что сельские ЛЭП имеют часто завышенную, по сравнению с рекомендованной, длину, реальные значения напряжения на вводах потребителей, подключенных к данным ЛЭП, даже при условии автоматического регулирования

31

напряжения, могут выходить за регламентируемые нормативными документами значения.

Применение одного лишь РПН не позволяет считать рассматриваемый способ регулирования адаптивным, поскольку при этом не учитываются значения напряжения на вводе каждого подключенного к сети потребителя и устройство РПН не реагирует на их изменение. Систему регулирования напряжения с применением РПН можно сделать адаптивной, устранив данный недостаток. Для этого авторами предложен способ автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции, который заключается в измерении фактического напряжения на вводах потребителей, их сравнении с ранее заданным значением и выдачей на основании полученных значений корректирующего сигнала на исполнительный механизм привода РПН трансформатора или дру-

гого технологического средства изменения напряжения в электрической сети 0,38 кВ [19]. Данный способ обеспечивает регулирование напряжения в сети с учетом фактических напряжений у потребителей и может использоваться в системе адаптивного автоматического регулирования напряжения. Собран и испытан лабораторный образец устройства автоматического регулирования напряжения, реализующий предложенный способ [27, С. 7-11].

Моделирование произведем на примере электрической сети, изображенной на рисунке 1. Электрическая сеть представляет собой участок ЛЭП 10 кВ (Ьв1), трансформатор (Т1) 10/0,4 кВ с устройством РПН и ЛЭП 0,38 кВ с тремя потребителями ЭЭ, обозначенными буквенными обозначениями S1-S3. Участки ЛЭП 0,38 кВ обозначены L1, L2 и L3.

L1 L2 L3

Si S? Бз

Рисунок 1 - Упрощенная схема рассчитываемой электрической сети

Рисунок 2 - Расчетная схема сети с 2К-полюсниками

Суть метода фазных координат заключается в том, что каждый элемент электрической сети можно представить в виде «черного ящика», так называемого 2К-полюсника (К - число фаз) [20, с. 24; 25], изображенного на рисунке 3, который имеет входящие и исходящие выводы.

C = Y

( \ i+z •Y

4

V У

Рисунок 3 - 2К-полюсник

32

Выражения для расчета тока и напряжения на входе 2К-полюсника по известным значениям тока и напряжения на выходе имеет вид:

A B

C D

U, 12

U1 = A U 2 + B ■ 12

I1 = C ■U2 + D ■ I2

(1)

где I1 , U1- ток и напряжение на входе в 2К-полюсник; А, В, C, D - коэффициенты передачи 2К-полюсника; I2 , U2 - ток и напряжение на выходе из 2К-полюсника.

Коэффициенты передачи 2К-полюсника, согласно предложенной схеме электрической сети, будут иметь следующий вид:

7 ■ Y

B = 7; A = 1 + 7-y •

2

(2)

D

1 +

7 ■ Y

где Z - продольное сопротивление; Y - поперечная проводимость схемы замещения.

Составим для каждого элемента схемы электрической сети схему замещения и его уравнение 2К-полюсника (рис. 3) [21, С. 72-76].

При расчете коэффициентов передачи 2К-полюсников линии электропередачи используем П-образную схему замещения [22, с. 16]. В случае расчета коэффициента передачи трансформатора используется Т-образная схема замещения [23, с. 21; 24, с. 53]. При этом моделирование трансформатора осуществляется с учетом приемов, подробно рассмотренных в [25, С. 33-47], позволяющих учесть тот факт, что со стороны высокого напряжения трансформатора сеть имеет изолированную нейтраль

(3 провода), а со стороны низкого напряжения - глухозаземленную (4 или 5 проводов).

Схема замещения и уравнение 2К-полюсника для участка линии L1:

U2I2 А2 В2 U3I3

С2 D2

U 2 A2 B2 U 3

12 C2 D2 13

(3)

2К-полюсника для участка L1 ЛЭП 0,38 кВ будет иметь вид:

U2 = U3 + B2 ■13; (4)

12 = I3 (5)

Рассчитав все элементы электрической сети по аналогии, выразим искомые величины через напряжения и токи в конце линии, получим окончательную формулу. Данное выражение с собранными в скобках эквивалентными сопротивлениями моделируемой ЛЭП, с подключенными к ней нагрузками для расчета напряжения на трансформаторе примет следующий вид:

Ui

11

U к кэкви7 + 1 к 7 экви7 Uk ' ^Кв + Ik ' 7экв1

К

т.1

(6)

(7)

где 7экв - эквивалентное сопротивление ЛЭП с учетом подключенных к ней нагрузок; Уэкв - эквивалентная проводимость ЛЭП с учетом параметров подключенной к ней нагрузки, 1/Ом; Кэкви - эквивалентный коэффициент трансформации ЛЭП по току, или эквивалентный коэффициент усиления тока вдоль ЛЭП.

Произведем расчеты для остальных точек электрической сети. Результаты расчетов представим в таблицах 1 и 2.

33

Таблица 1 - Сводная таблица для расчета напряжения на разных участках сети и у потребителей

U. = ;

U6 Uk k3KeU2 ^ 1k Z 3KeU2 k3KeU2 = 1 + B6 ■ YS3 Z3KeU2 = B7

U5 = Uk ' k3KeU3 + ^к ' Z3KeU3 k3KeU3 = 1 + B6 ■ YS3 Z3KeU3 = B6

U 4 = U k ■ k3KeU4 + Ik ' Z3KeU4 k3KeU4 = 1 + B6 ■ YS3 + B4 ■ YS2 + + B4 ■ YS2 ■ B6 ■ YS3 + B4 ■ YS3 Z3KeU4 = B6 + B4 ■ YS2 ■ B6 + B4

U3 = Uk ■ k3KeU5 + Ik ' Z3KeU5 k3KeU5 = 1 + B6 ■ YS3 + B4 ■ YS2 + + B4 ■ YS2 ■ B6 ■ YS3 + + B4 ■ YS2 ■ B6 ■ Ik + B4 ■ YS3 Z3KeU5 = B6 + B4

UA = Uk ■ k3KeU6 + Ik ' Z3KeU6 k3KeU6 = i + B6 ■ Ys3 + B4 ■ Ys2 + B4 ■ Ys2 ■ B6 ■ Ys3 + B4 ■ Ys3 + B2 ■ Ysi + B2 ■ Ysi ■ B6 ■ Ys3 + B2 ■ Ysi ■ B4 ■ Ys2 + B2 ■ Ysi ■ B4 ■ Ys2 ■ B6 ■ Ys3 + B2 ■ Ysi ■ B4 ■ Ys3 + B2 ■ Ys2 + B2 ■ Ys2 ■ B6 ■ Ys3 + B2 ■ Ys3 Z3KeU6 = B6 + B4 ■ YS2 ■ B6 + B4 + B2 ■ YS1 ■ B6 + B2 ■ Ysi ■ B4 ■ Ys2 ■ B6 + B2 ■ YS1 ■ B4 + B2 ■ YS2 ■ B6 + B2

Ui = Uk ' k3KeU7 + Ik ' Z3KeU7 k3KeU7 = Кт1 ' (1 + B6 ■ YS3 + B4 ■ YS2 + B4 ■ YS2 ■ Be ■ YS3 + B4 ■ YS3 + B2 ■ Ysi + B2 ■ Ysi ■ B6 ■ Ys3 + B2 ■ Ysi ■ B4 ■ Ys2 + B2 ■ Ysi ■ B4 ■ Ys2 ■ B6 ■ Ys3 + B2 ■ Ysi ■ B4 ■ Ys3 + B2 ■ Ys2 + B2 ■ Ys2 ■ B6 ■ Ys3 + B2 ■ Ys3) + Bi ■ Ysi + Bi ■ Ysi ■ B6 ■ Ys3 + Bi ■ Ysi ■ B4 ■ Ys2 + Bi ■ Ysi ■ B4 ■ Ys2 ■ B6 ■ Ys3 + Bi ■ Ysi ■ B4 ■ Ys3 + Bi ■ Ys2 + Bi ■ Ys2 ■ B6 ■ Ys3 + Bi ■ Ys3 Z3KeU7 = Kmi ■ B6 + Kmi ■ B4 ■ YS2 ■ B6 + Kmi ■ B4 + Kmi ■ B2 ■ Ysi ■ B6 + К mi ■ B2 ■ Ysi ■ B4 ■ Ys2 ■ B6 + Kmi ■ B2 ■ YSi ■ B4 + Кmi ■ B2 ■ YS2 ■ B6 + Kmi ■ B2 + Bi ■ Ysi ■ B6 + Bi ■ Ysi ■ B4 ■ Ys2 ■ B6 + Bi ■ Ysi ■ B4 + Bi ■ YS2 ■ B6 + Bi

34

Таблица 2 - Сводная таблица для расчета токов на разных участках сети и у потребителей

^8 - Хжв1 •Uk + Ik Y — Y Аэкв1 YS3

I7 -Л - —k •Y^ + Ik Y = Y АэкБ2 1 S3

16 —k 1экв3 ^ 1k Zэкв!ъ Yэквз — Ys2 + Ys2 • B7^Ys3 + Ys3 Zэкв13 — Ys2 • B7 + 1

15 —k 1экв4 ^ Ik Zэкв!4 — Ys2 + Ys2 • ^7^s3 + Ys3 %эквГ4 — YS2 • B7 + 1

14 — — k ^1экв5 ^1k Zэкв15 1эКв5 — Ys! + Ysr B7 • Ys3 + Ys! • B5-Ys2 + + Ys! • B5 • Ys2 • B7 • Ys3 + Ys! • B5 • Ys3 + + Ys2 + Ys2 • B7 • Ys3 + Ys3 2экв!5 — Ysi • B7 + Ys! • B5 • Ys2 • B7 + + YS1 • B5 + YS2 • B7 + 1

13 ——k Yэкв6 ^ 1k Zэкв16 1эквб — Ys! + Ys! •B7.Ys3 + Yjj • B5 • Ys2 + + Ys,. B5 • Ys2 • B7 • Ys3 + Ys, • B5 • Ys3 + + YS2 + YS2 • B7 • YS3 + YS3 Z экв:6 — Ys, • B7 + Ys,. B5 • Ys2 • B7 + + YS1 • B5 + YS2 • B7 + 1

j —k ^кв ^ 1k Zэкв1 I 1 — “ Кт.1 y — y + y •b -y + y •b .y + y •b .y •b .y + 1экв7 YS1 “ YS1 b6 YS3 “ YS1 b4 “ YS1 b4 1S2 b6 1 S3 “ Ysi-B4 • YS3 + YS2 + YS2 • B6-Ys3 + YS3 2экв17 — YS1 • B6 + YS1 • B4 • YS2 • B6 + YS1 -B4 + YS2 -B6 + !

Предложенная математическая модель системы адаптивного автоматического регулирования напряжения позволяет произвести расчет напряжения и тока каждого элемента сети. С ее помощью возможно рассчитать напряжение у потребителей и на трансформаторной подстанции.

Для осуществления автоматического регулирования необходимо определять коэффициент регулирования напряжения, задающего необходимый уровень и направление регулирования. В соответствии со способом автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции [19] коэффициент, показывающий, на какое значение необходимо изменить уровень отклонения действующего напряжения в ТП при его положительном отклонении от нормативного значения, вычисляется по формуле (8)

[6, С. 51-56].

(8)

где В1 - коэффициент, показывающий, на какое значение необходимо изменить уровень отклонения действующего напряжения в ТП при его

положительном отклонении от нормативного значения, %;

Ап - n-ная точка балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации (ввод электропотребителя), n - количество анализируемых точек;

AUd - уровень отклонения действующего значения напряжения на границе балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации, %.

Пользуясь вышеприведенной математической моделью, выразим коэффициент Bj из формулы (8).

Так как в формуле (8) используется уровень отклонения напряжения на границе балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации, а математическая модель позволяет получить д е йствующие значения напряжения в контрольных точках, то необходимо перевести действующие значения напряжения, полученные при моделировании в уровни отклонения напряжения, используя формулу (9):

(9)

35

где Un - действующее напряжение в электрической сети; ином - номинальное напряжение электрической сети.

Количество точек балансового разграничения потребителя и энергоснабжающей организации (в

рассматриваемом случае) A = 4. Подставив найденные значения напряжений U8, U6, U4, U3 в формулу (8), получим:

В =

((Ш7 + WAU5 +

(4/

100

100

'^3 + +1

100

V 100

) -1

•100.

(10)

Или:

Г ((

В =

(4/

U - U 1

w k ном | ^ _|_

V U ном J

^ (Uk ^эквЪ + 1к Z экв13 ) Uном

U ном

( Uk • ^ + Ik • Zэкв15 - Uн

л л

л

+1

+

V Uн

( U + h • Z„. - U,

+1

VV

k ± эквб A k ^ экв16 ном

1

1

л

+

+1

)-1

100.

J J J

(11)

Таким образом, математическая модель (формула 11) с использованием метода фазных координат позволяет одновременно для трех фаз определить коэффициент регулирования напряжения.

Выводы:

1. Одной из составляющих активно-адаптивной сети 10/0,4 кВ должна являться система адаптивного автоматического регулирования напряжения, учитывающая фактическое напряжение на вводах электроприемников, подключенных к ЛЭП 0,38 кВ. Ее применение увеличит степень автоматизации трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ и ЛЭП 0,38 кВ, повысит точность регулирования напряжения. Также это даст возможность уменьшить ущербы, связанные с недоотпуском электрической энергии потребителям, повысить энергетическую эффективность распределительных электрических сетей за счет снижения нерационального расхода и потерь электроэнергии и путем увеличения ресурса электрооборудования, как сетей, так и потребителей.

2. Правильный выбор всех элементов системы адаптивного регулирования напряжения требует разработки математической модели электрической сети, позволяющей рассчитать коэффициент регулирования напряжения (например, для регулирования с помо-

щью РПН трансформатора 10/0,4 кВ) в зависимости от напряжения в различных точках рассматриваемой электрической сети. Наиболее удобным в этом случае является метод фазных координат, с помощью которого и составлена требуемая математическая модель.

3. Разработанная математическая модель расчета параметров электрической сети и определения коэффициента регулирования напряжения может применяться при проектировании, расчете, настройке систем адаптивного автоматического регулирования напряжения в электрических сетях 0,38кВ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения [Текст]. Москва : Стандартинформ, 2014. 16 с.

2. «Теоретические основы электротехники» [Электронный ресурс] : Лекции. Режим доступа: http: //www .ups-info.ru/for_partners/library/istochniki_ bespereboynogo_pitaniya_bez_sekretov/ilektricheskie_se ti_i_sboi_pitaniya (дата обращения: 21.12.2015).

3. Жежеленко И. В., Саенко Ю. Л. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промыш-

36

ленных предприятиях. Изд-во : Энергоатомиздат, 2000. 252 с.

4. Шидловский А. К., Кузнецов В. Г. Повышение качества электрической энергии в электрических сетях // Киев : Наук. дума.1985.

5. Голиков И. О., Виноградов А. В. Время отклонения напряжения как параметр его автоматического регулирования // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2015. № 5. С. 14-18.

6. Виноградов А. В., Голиков И. О., Бородин М. В., Бородина Е. В., Автоматическое регулирование напряжения на трансформаторной подстанции: способ, алгоритм и метод расчета // Промышленная энергетика. 2014. № 11. С. 51-56.

7. Ильин В. В. Введение в Smart Grid // Вентиляция. Отопление. Кондиционирование: АВОК. 2012. № 7. С. 76-80.

8. Ледин С. С. Интеллектуальные сети Smart Grid - будущее российской энергетики / Автоматизация и IT в энергетике. № 11 (16). 2010. С. 6.

9. Егоров В., Кужелев С. Интеллектуальные технологии в распределительном электросетевом комплексе // ЭнергоРынок. 2010. № 6 (78) : Июнь. С.26-28.

10. Трощинский В. В. Основные положения концепции «интеллектуальные сети» [Электронный ресурс] // Состояние и пути развития российской энергетики : материалы Всероссийской молодёжной научной школы - конференции, г. Томск, 21-23 октября 2014 г. / Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Энергетический институт (ЭНИН) ; ред. кол. В. Я. Ушаков и др. Томск : Изд-во ТПУ, 2014. С. 93-96.

11. Централизованная система противоаварийного управления (ЦСПА) // ОАО «СО ЕЭС», 2015. URL: http://so-ups.ru/index.php?id=rza_ cspa (дата обращения: 21.12.2015).

12. Обухов С. Г. Математическое моделирование в системах электроснабжения: учебное пособие. Томский политехнический университет. Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2014. 84 с.

13. Демирчян К. С., Нейман Л. Р., Коровкин Н. В., Чечурин В. Л. Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 1. 4-е изд. СПб. : Питер, 2003. 463 с. : ил.

14. Линт Г. Э. Симметричные составляющие в релейной защите М. : Энергоатомиздат, 1996. 160 с. : ил. (Б-ка электромонтера. Вып. 654).

15. Попов Н. М. Аварийные режимы в сетях 0,38 кВ с глухозаземленной нейтралью. Кострома : изд. КГСХА, 2005.167 с.

16. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Методы

совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока // Иркутск : ИрГУПС. 2010. 160 с.

17. Берман А. П., Расчет несимметричных режимов электрических систем с использованием фазных координат // Электричество, № 12. 1985.

18. Гусейнов A. M. Расчет в фазных координатах несимметричных установившихся режимов в сложных системах. Электричество, 1989. № 3.

19. Патент RU 2 527 479 C1, МПК H02J 3/12

(2006.01), Способ автоматического регулирования напряжения на электрической подстанции [Текст] // Виноградов А. В., Голиков И. О. заявитель и патентообладатель (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ). № 2013122161/07, 14.05.2013, Опубликовано:

10.09.2014 Бюл. № 25.

20. Попов Н. М., Шагимарданов Д. Э. Моделирование однофазных нагрузок в фазных координатах. // Вестник ВИЭСХ, № 4 (13). 2013. М. : Агрорус, 2013. 88 с., С. 24-26.

21. Солдатов В. А., Попов Н. М. Моделирование элементов распределительных электрических сетей в фазных координатах // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве. Сборник научных трудов. Выпуск 4. Том 2. Зерноград : АЧГАА, 2004. С. 72-76.

22. Ананичева С. С., Мызин А. Л. С. 44 Схемы замещения и установившиеся режимы электрических сетей : учебное пособие. 6-е изд., испр. Екатеринбург: УрФУ. 2012. 80 с.

23. Шкуропат И. А. Уравнения напряжения и схема замещения трансформатора // С. 21-26.

24. Олин Д. М. Совершенствование методики расчета и средств диагностики устройств защиты в сельских сетях 0,38 кВ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Кострома, 2008.

25. Попов Н. М. Аварийные режимы в сетях 0,38 кВ с глухозаземленной нейтралью. Кострома : изд. КГСХА, 2005. 167 с.

26. Клочков А. Н. Совершенствование методики расчета и средств регистрации аварийных режимов сельских сетей 10 кВ. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2012. 19 с.

27. Виноградов А. В., Голиков И. О., Лабораторные испытания устройства автоматического регулирования напряжения в электрической сети, построенного на базе микроконтроллеров ATMEL AVR // Актуальные проблемы в энергетике агропромышленном комплексе: матер. Всерос. науч. практ. конф. с междунар. участием. Благовещенск ДальГАУ, 2015. С. 7-11.

37

© 2016

MATHEMATICAL MODELING OF ADAPTIVE AUTOMATIC VOLTAGE

REGULATION SYSTEM

Vinogradov A. Ph.D, associate professor, the head of power supply department Golikov I, Leading programming engineer, post-graduate student of Power Supply Department,

Orel state agrarian university, Orel (Russia)

Annotation. The article deals with the problem of active-adaptive 0,38 kV electric networks considering the actual voltage at consumer inputs connected to these networks. The article is a logical continuation of the research related to the solution to power quality problem, including the negative impact of steady-state voltage deviation in an electric equipment operation and adaptive automatic voltage regulation development. The most common methods for electric network parameters calculation are indicated, including a symmetrical component method and a phase coordinate method. The advantages and disadvantages of these methods are marked. The most suitable method for 0,38 kV electric network modeling is selected. Electric network element modeling is made using the method of phase coordinates at the premises of 0,38 kV electric networks and a transformer with on-load tap changer (OLTC). A mathematical model using a phase coordinate method is developed. It allows calculating electric network parameters and defining the voltage regulation coefficient. The obtained mathematical model can be used in development, calculation and adjustment of adaptive automatic control voltage systems of 0,38 kV electric networks.

Keywords: adaptive automatic voltage regulation system, active-adaptive network, regulation factor, mathematical model, phase coordinate method, calculation procedure, voltage regulation, Smart Grid.

УДК 004

РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ «АНАЛИЗ ТРУДОВЫХ РЕСУРСОВ» НА ПЛАТФОРМЕ «1С: БУХГАЛТЕРИЯ 8» ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

© 2016

О. А. Зубренкова, кандидат экономических наук, доцент кафедры «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»

Д. П. Зубенко, ассистент кафедры «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»

А. Д. Черемухин, аспирант кафедры «Физико-математические науки»

Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)

Аннотация. Современный этап развития экономики выдвигает на первый план вопросы конкурентноспособности образования. Изменения любой части современного общества связаны с появлением и активным развитием информационных технологий. Это в полной мере относится и к образованию. Многие ученые выделяют решение проблем информатизации процесса образования в отдельную предметную область. С другой стороны, случившийся переход к образовательным стандартам третьего поколения делает необходимым использование компетентностного подхода для подготовки магистров и аспирантов, т. е. выделение наиболее значимых для исследователя компетенций, и разработку образовательной программы в целях их наибольшего развития. Все это предъявляет совершенно особые требования к процессу образования в современных ВУЗах. Применение компьютерных технологий активизирует учебный процесс, повышает познавательный интерес, ускоряет обобщение и систематизацию знаний, однако само по себе не является достаточным условием для повышения уровня образования. Авторами в работе сформулированы необходимые условия эффективного применения компьютерных технологий обучения, сформулирован тезис о непрерывности перемен при обучении в высшей школе и творческому подходу к нему, выделены категории причин перемен. Преподавателями Нижегородского государственного инженерно-экономического университета был разработан программный модуль на базе 1С «Предприятие», позволяющий производить анализ оплаты труда сельскохозяйственных организаций. Доказано, что разработанный модуль имеет преимущества перед аналогичными продуктами на рынке. Авторами сформулированы требования к современным программным продуктам, показано, что разработанный модуль может быть использован как для автоматизации анализа деятельности организации, так и в процессе учебной деятельности. Также в работе рассмотрены основные пути модернизации данного продукта.

Ключевые слова: автоматизация, анализ, бухгалтерский учет, информационные ресурсы, информационные технологии, компьютер, компьютерная программа, заработная плата, образование, персонал, труд, учебная деятельность

38