CC BY
238
05.20.02
УДК 621.316.72:519.876.5
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ СИММЕТРИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА В СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ В СРЕДЕ SIMULINK (MATLAB)
© 2017
Дулепов Дмитрий Евгеньевич, к.т.н., доцент кафедры «Электрификация и автоматизация» Кондраненкова Татьяна Евгеньевна, аспирант кафедры «Электрификация и автоматизация»
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Аннотация
Введение. Несимметрия напряжений - состояние системы энергоснабжения трехфазного переменного тока, в которой среднеквадратические значения основных составляющих междуфазных напряжений или углы сдвига фаз между основными составляющими междуфазных напряжений не равны между собой. Несимметрия напряжения негативно сказывается на работе электрооборудования и системы электроснабжения в целом. Решение проблемы несимметричных режимов работы позволит сократить потери электроэнергии, а также создать благоприятные условия для долговечной и безотказной работы потребителей электроэнергии.
Материалы и методы. Применение симметрирующих устройств емкостно-индуктивного и индуктивно-ёмкостного типа является наиболее эффективными и легко реализуемыми в современных условиях для сельских распределительных сетей 0,38 кВ. Проведено моделирование работы и предложен алгоритм управления симметрирующего устройства в электрических сетях в среде Simulink (Matlab). Приводится алгоритм работы имитационной модели симметрирующего устройства.
Результаты. Имитационное моделирование позволяет сделать вывод о возможности реализации симметрирующего устройства, адекватности его работы в соответствии с предложенным алгоритмом управления и алгоритмом его работы для СРЭС 0,38 кВ с нейтральным проводом.
Обсуждение. Для моделирования работы симметрирующего устройства использовался пакет Simulink. Приводится алгоритм построения и принцип работы модели симметрирующего устройства, описаны нестандартные блоки, применяемые в модели.
Заключение. Имитационное моделирование позволяет сделать вывод о возможности реализации симметрирующего устройства, адекватности его работы в соответствии с предложенным алгоритмом управления и алгоритмом его работы для СРЭС 0,38 кВ с нейтральным проводом.
Ключевые слова: дискриминатор, качество электрической энергии, моделирование, несимметрия напряжений, несимметричный режим работы, сельские электрические сети, симметрирование, Simulink, симметрирующее устройство, RS-триггер.
Для цитирования: Дулепов Д. Е., Кондраненкова Т. Е. Моделирование работы симметрирующего устройства в сельских электрических сетях в среде Simulink (Matlab) // Вестник НГИЭИ. 2017. № 4 (71). С.28-35.
MODELING OF THE SYMMETRICAL DEVICE WORK IN RURAL ELECTRIC NETWORKS
IN THE SIM-ULINK (MATLAB)
© 2017
Dulepov Dmitry Evgenievich, candidate of technical sciences, associate professor of the chair «Electrification and automation»
Kondranenkova Taniana Evgenievna, postgraduate studentof the chair « Electrification and automation»
Nizhny Novgorod State Engineering-Economic University, Knyaginino (Russia)
Abstract
Introduction. Voltage unsymmetry is the state of a three-phase alternating current power supply system in which the root-mean-square values of the main components of phase-to-phase processes or the phase shift angles between them consti-tute phase-to-phase voltages that are not equal to each other. The unsymmetry of the voltage has a negative effect on the operation of electrical equipment and the power supply system as a whole. Solving the problem of unsym-metry operation modes allows to reduce power losses, as well as create favorable conditions for long-term and trou-ble-free operation of electricity consumers.
Materials and methods. The use of symmetric devices of capacitive-inductive and inductive-capacitive type is the most effective and easily implemented in modern conditions for rural distribution networks 0.38 kV. Modeling of
28
the work is carried out and the algorithm of controlling the symmetric devices in electrical networks in the Simulink (Matlab) environment is proposed. The algorithm of the simulation model of the symmetrical devices is given.
Results. Simulation modeling allows to draw a conclusion about the possibility of implementing a symmetric devices, the adequacy of its operation in accordance with the proposed control algorithm and algorithm of operation. The simulation results prove the effectiveness of the proposed symmetrical devices.
Discussion. Simulink was used to simulate the symmetric devices. Algorithm of construction and operating principle of the model of the symmetric devices are described, non-standard blocks used in the model are described.
Conclusion. Simulation modeling allows to draw a conclusion about the possibility of implementing a symmetrical device, the adequacy of its operation in accordance with the proposed control algorithm and the algorithm of its operation for 0.38 kV rural distribution networks with a neutral wire.
Keywords: discriminator, rural electric networks, symmetric device, simulation voltage unsymmetry, unsym-metry mode of operation, quality of electrical energy, symmetrization, Simulink, RS trigger.
Введение
ГОСТ 32144-2013 регламентирует показатели качества электрической энергии для обеспечения нормальной работы любого электрооборудования. К одним из основных показателей качества электрической энергии в сельских распределительных сетях 0,38 кВ относят коэффициенты несимметрии обратной и нулевой последовательностей напряжения, для которых определены нормально и предельно допустимые значения - 2 и 4 % соответственно [5].
Несимметрия напряжений - состояние системы энергоснабжения трехфазного переменного тока, в которой среднеквадратические значения основных составляющих междуфазных напряжений или углы сдвига фаз между основными составляющими междуфазных напряжений не равны между собой [5].
Несимметрия напряжения негативно сказывается на работе электрооборудования и системы электроснабжения в целом [7; 18]. Например, около 4 % всей потребляемой сельским хозяйством электрической энергии дополнительно теряется в асинхронных электродвигателях при их работе в сетях с постоянно несимметричной системой напряжений, возникающей вследствие несимметрии токов. Так увеличение напряжения на 10 % ведет: к возрастанию светового потока и освещенности рабочей поверхности до 40 %, уменьшается срок службы ламп накаливания втрое; к увеличению потребления реактивной мощности сети, что снижает коэффициент мощности. Уменьшение напряжения сети на 10 % приводит к уменьшению светового потока ламп накаливания до 40 %; уменьшению момента вращения электродвигателя на 20 % [12].
Проблемой несимметрии токов и напряжений в сельских электрических сетях занимались такие учёные, как: Я. Д. Баркан, И. А. Будзко, В. Э. Воротниц-кий, Ю. С. Железко, И. В. Жежеленко, Ф. Д. Косо-ухов, И. В. Наумов, А. К. Шидловский, С. А. Сидоров и др. [1; 2; 3; 7; 8; 10; 13; 17; 18].
Несмотря на большое число работ, связанных с работой сельских электрических сетей 0,38 кВ в несимметричном режиме, вопросы повышения качества электрической энергии и снижения потерь, обу-
словленные несимметрией напряжений, остаются не рассмотренными в полной мере и требуют доработки. Многочисленные исследования, которые были посвящены анализу режимов работы сельских электрических сетей 0,38 кВ, показали, что несимметрия напряжений обусловлена резко переменной коммунально-бытовой и производственной нагрузкой. Основную часть этой нагрузки составляют неравномерно распределённые однофазные электроприёмники, которые имеют случайный характер включения.
В своих работах авторы предлагают различные способы и технические средства для снижения уровня несимметрии токов и напряжений в сельских распределительных сетях 0,38 кВ. Симметрирование токов приводит к снижению несимметрии напряжений у потребителей электрической энергии. Помимо эффекта симметрирования компенсирующие устройства (КУ) могут повышать коэффициент мощности в сети, снижать влияние высших гармонических составляющих [16] и осуществлять регулирование уровня напряжения у потребителей, то есть они могут быть многофункциональными. Следовательно, применение этих устройств в СРЭС позволяет снизить потери мощности и электрической энергии в сети и обеспечить требуемое ГОСТом качество напряжения у электроприемников.
Однако анализ проблемы несимметрии показал, что существующие технические средства имеют ряд недостатков и требуют модернизации. Например, устройства трансформаторного типа обладают большим количеством реактивных элементов и сложны в реализации, СТАТКОМы отличаются своей дороговизной, недостатком СУ с саморегулируемой индуктивностью является то, что устройство обладает внутренним сопротивлением и создает дополнительные потери в электрической сети. Эти недостатки могут быть устранены с помощью нового регулируемого симметрирующего устройства, отличающегося простотой изготовления и меньшей стоимостью.
Поэтому разработка симметрирующих устройств является актуальной.
Решение проблемы несимметричных режимов работы в сельских электрических сетях позволит со-
кратить потери электроэнергии, а также создать благоприятные условия для долговечной и безотказной работы потребителей электроэнергии [4; 15].
Материалы и методы В условиях резко переменной однофазной нагрузки возникает необходимость выполнять симметрирующие устройства (СУ) регулируемыми. Наиболее эффективными и легко реализуемыми в современных условиях для сельских распределительных сетей 0,38 кВ с нулевым проводом являются симметрирующие устройства емкостно-индуктивного и индуктивно-ёмкостного типа.
Устройство (рис. 1) применяется для регулируемого симметрирования токов и напряжений трехфазной сети с нулевым проводом при подключении к ней несимметричной нагрузки.
Параметры предлагаемого устройства отстраиваются от уровня несимметрии напряжений в сети 0,38 кВ, имеющей место в данный момент времени, т. к. мощность устройства автоматически регулируется в функции уровня несимметрии фазных (линейных) напряжений.
Симметрирующее устройство состоит из последовательно соединенных батарей конденсаторов 1, 2, 3 в каждой из фаз, ключей 4, 5, 6, индуктивной катуш-
ки 7 с ответвлениями 8, 9, ключей ответвлений 10, 11, 12. Батареи конденсаторов 1, 2, 3 и катушка индуктивности работают в режиме резонанса напряжений.
Основными элементами данного устройства являются трансформаторы напряжения, многоканальные дифференциальные дискриминаторы, логические элементы ИЛИ, также RS-триггеры. Функциональная схема симметрирующего устройства приведена на рисунке 1.
Моделирование сложных энергетических систем позволяет дать качественную и количественную оценку процессов, проходящих в них. Поэтому чтобы определить возможность реализации указанной схемы и эффективность ее работы, необходимо провести имитационное моделирование. Используя возможности Simulink и SimPowerSystem можно не только моделировать, но и анализировать работу различных устройств. Библиотека блоков Sim Power System охватывает достаточно широкий спектр энергетического, измерительного и вспомогательного оборудования [19]. В то же время, если в стандартной библиотеке нет блока, моделирующего необходимое оборудование или алгоритм, то пользователь имеет возможность создать свой собственный блок.
Рисунок 1 - Схема управления фильтросимметрирующим устройством
Результаты
Применение симметрирующих устройств в СРЭС позволяет минимизировать симметричные составляющие токов обратной и нулевой последовательностей, и, как следствие, снизить потери мощности в трансформаторе и линии и повысить качество электроэнергии.
Обсуждение
В настоящей статье представлена имитационная модель симметрирующего устройства, созданная с учетом вышеуказанных свойств пакета Simulink. На рисунке 2 изображена модель симметрирующего устройства.
При анализе модели выбирается решатель (solver) Ode23t. Решатель дифференциальных уравнений Ode23t — это метод трапеций с разносными уравнениями для умеренно жестких систем, обладающий повышенной скоростью интегрирования [20].
С помощью блока ThreePhase Source имитируется работа трехфазной четырехпроводной системы напряжений с соединением Yn, где 3 источника напряжения соединены в звезду и подключены к нейтральному проводу. Блок ThreePhase Series RLC Branch имитирует активное и индуктивное сопротивление линии электропередачи 0,38 кВ, аналогичные сопротивления нейтрального провода представлены блоком RLC Branch.
Нагрузкой в фазах приемника служат блоки RLC Branch 1-3, параметры которых устанавливаются в соответствии с величиной и характером нагрузки.
Сигналы фазных напряжений с элементов Voltage Measurement 1-3 поступают на вводы дискретных дискриминаторов ДД1 - ДД3 (рис. 3).
Дифференциальный дискриминатор вырабатывает на выходе логическую единицу в том случае, когда входное напряжение заключено между двумя порогами (рис. 2) и равно логическому нулю во всех остальных случаях. Для сравнения уровней фазных напряжений со значениями, регламентируемыми ГОСТ [5], элементы ДД1 - ДД3 построены на операторах сравнения Relational Operator, для определения верхнего и нижнего предела используются блоки AC Voltage Source 1-6. Для каждой из фаз установлены верхний и нижний пороги срабатывания с учетом разности начальных фаз трехфазной системы напряжений.
На выходе ДД1 логические нули получим в случае, если уровни фазных напряжений составляют 220 В (- 5 %), т. е. напряжение, нормируемое ГОСТ [5]. В этом случае на входы первого и второго логических элементов ИЛИ (16, 17) приходит логический нуль. В соответствии с таблицей истинности логического элемента ИЛИ, если на входе элемента приходят нули, то на выходе элемента также будет нуль.
Рисунок 2 - Модель симметрирующего устройства
Relational Operators
Рисунок 3 - Функциональная схема блоков ДД1 - ДДЗ
1пЗ
Рисунок 4 - Функциональная схема блоков ИЛИ1 - ИЛИЗ
Если на вход элемента ИЛИ приходит хоть одна единица, такое может произойти в том случае, если значения одного или двух (трех) фазных напряжения будут находиться в пределах 200-210 В, то на выходе также получим единицу. Сигналы с первого (16) и второго (17) элементов ИЛИ поступают на третий логический элемент ИЛИ (18), на выходе которого получаем нуль или единицу. С выхода третьего элемента ИЛИ (18) сигнал поступает на RS-триггер (19). Функциональная схема блока ИЛИ представлена на рисунке 4.
Если на RS-триггер 19 поступает единица, то происходит замыкание ключей 4 и 12. Устройство включается на минимальную мощность. Если значения фазных напряжений не выходит за нормально
допустимое значение - 5 %, то на вход первого триггера приходит нуль и устройство не включается.
При увеличении уровня несимметрии устройство работает по следующему алгоритму. На входы элементов ИЛИ 20 и 21 приходят нули в том случае, если значения фазных напряжений не ниже 200 В, то есть не требуется включения второй ступени устройства. Если значение напряжений снижается до уровня 190-200 В, на входы логических элементов ИЛИ 20 и 21 с ДД2 поступают единицы, следовательно, на выходе также получается единица, которая приходит на входы элемента ИЛИ 22. Единичный сигнал с элемента ИЛИ 22 поступает на RS триггер 23, который, в свою очередь, дает сигнал на
замыкание ключей 5 и 11, ключ 12 при этом размыкается, таким образом включается вторая ступень регулируемого устройства.
Для включения третьей ступени устройства значения фазных напряжений должно составлять 180-190 В. При этом с выхода ДДЗ на входы элементов логики 24 и 25 поступают единицы и на вход элемента ИЛИ 26 тоже. Если на вход 26 поступает хотя бы одна единица, то на его выходе также будет логическая единица, которая обеспечит замыкание ключей 6 и 10, а также размыкание ключа 11. Таким образом, устройство перейдет в режим работы на максимальной мощности. При включении СУ с разной мощностью должно выполняться условие резонанса напряжений. При этом СУ обладает малым сопротивлением нулевой последовательности и, как следствие, будет шунтировать токи нулевой последовательности, снижая потери в линии и трансформаторе.
Несимметричные режимы в сельских электрических сетях носят случайный характер. В условиях резко переменных нагрузок в сельских электрических сетях симметрирующее устройство должно выполняться регулируемым. В связи с этим возникает необходимость правильного выбора коммутационной аппаратуры. Современная коммутационная аппаратура отвечает многим требованиям, однако число переключений для механических коммутаторов ограничено ресурсом, заложенным заводом-производителем, поэтому в модели (и впоследствии при реализации СУ в реальных условиях) предлагается использовать полупроводниковые ти-ристорные ключи, которые представлены блоками Т1-Т12.
.V,
at
АО—1
Ancdi
Й
-ок
Cithode
lak sw Rori Ii +Vf i ^
■flK
Gate
Рисунок 5 - Блок управляемого тиристорного ключа
В условиях машинного эксперимента тири-сторный ключ представлен как резистор Ron, ин-
дуктивность Lon и источник постоянного напряжения, представляющий прямое напряжение Vf, соединенные последовательно с переключателем (рис. 5). Работой ключа управляет блок логики Thyristor Logic. Переключатель SW управляется логическим сигналом, который поступает на управляющий электрод g, при снижении управляющего сигнала, который поступает с RS-триггеров, до нуля прибор выключается [6]. Таким образом происходит переключение ступеней регулируемого симметрирующего устройства.
Результаты
Применение симметрирующих устройств в СРЭС позволяет минимизировать симметричные составляющие токов обратной и нулевой последовательностей и, как следствие, снизить потери мощности в трансформаторе и линии и повысить качество электроэнергии.
Заключение
Имитационное моделирование позволяет сделать вывод о возможности реализации симметрирующего устройства, адекватности его работы в соответствии с предложенным алгоритмом управления и алгоритмом его работы для СРЭС 0,38 кВ с нейтральным проводом.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баркан Я. Д. Несимметрия в сетях низкого напряжения // Электричество. 1970. № 3. С. 78-81.
2. Будзко И. А., Лещинская Т. Б., Сукма-нов В. Н. Электроснабжение сельского хозяйства. М. : Колос. 2000. 560 с.
3. Воротницкий В. Э. Нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях: результаты, проблемы, пути решения // Энергоэксперт. № 3. 2007. С. 10-19
4. Вуколов В. Ю., Осокин В. Л., Папков Б. В. Повышение надежности и эффективности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей // Техника в сельском хозяйстве. 2014. № 3. С. 26
5. ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. 2014-07-01
6. Дьяконов В., Круг лов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. СПб. : Питер. 2001. 448 с.
7. Железко Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии. М. : ЭНАС. 2009.
8. Жежеленко И. В., Саенко Ю. Л. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М. : Энергоатомиздат. 2000. 252 с.
9. Косоухов Ф. Д., Васильев Н. В., Горбунов А. О., Теремецкий М. Ю. Снижение потерь и повышение качества электрической энергии в сельских сетях 0,38 кВ [Применение фильтросимметри-рующего устройства] // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2014. № 6. С. 16-20.
10. Косоухов Ф. Д., Наумов И. В. Несимметрия напряжений и токов в сельских распределительных сетях. Иркутск. ИРГСХА. 2003. 259 с.
11. Кузнецов В.Г. Выбор схем и параметров трехфазных фильтросимметрирующих устройств // Электричество. 1978. № 7. С. 21-25.
12. Наумов И. В. Оптимизация несимметричных режимов сельского электроснабжения. Иркутск. ИГСХА. 2001. 217 с.
13. Наумов И. В., Лукина Г. В., Сукья-сов С. В., Подьячих С. В. Несимметрия токов как причина дополнительных потерь мощности и снижения качества электрической энергии в сельской распределительной сети 0,38 кВ // Вестник АлтГАУ им. И И. Ползунова. 2001. № 2. С. 35-38.
14. Наумов И. В., Сукьясов С. В. Классификация способов и средств для улучшения качества электрической энергии. Иркутск. 2001. С. 81-83.
15. Осокин В. Л., Папков Б. В., Горохов В. А. Методические вопросы объективной оценки потенциала энергосбережения // Вестник НГИЭИ. 2016. № 4 (59). С. 98-105.
16. Сбитнев Е. А., Осокин В. Л. Обоснование параметров фильтрокомпенсирующего устройства для участка молочно-товарной фермы // Агротехника и энергообеспечение. 2016. № 1 (10). С. 40-50.
17. Сидоров С. А. Регулируемое симметрирующее устройство с индуктивным накопительным элементом: Дис. канд. тех. наук. Уфа. 2015. 143 с.
18. Шидловский А. К. Жаркин А. Ф. Высшие гармоники в низковольтных электрических сетях. Киев. Наук. думка. 2005.
19. Черных И. В. Моделирование электротехнических устройств в MatLab, SimPowerSystems и Simulink. М. : ДМК Пресс. СПб. : Питер. 2008. 288 с.
20. Черных И. В. Simulink: среда создания инженерных приложений. М. : Диалог-МИФИ. 2004.491 с.
REFEREENCES
1. Barkan Ja. D. Nesimmetrija v setjah nizko-go naprjazhenija (Asymmetry in low voltage networks), Jelektrichestvo, 1970, No. 3, pp. 78-81.
2. Budzko I. A., Leshhinskaja T. B., Sukmanov V. N. Jelektrosnabzhenie sel'skogo hozjajstva (Electricity supply of agriculture), M, Kolos, 2000, 560 p.
3. Vorotnickij V. Je. Normirovanie i sni-zhenie poter' jelektrojenergii v jelektricheskih setjah: rezul'taty,
problemy, puti reshenija (Normalization and reduction of electric energy losses in electric networks: results, problems, solutions), Jenergojekspert, No. 3, 2007, pp.10-19
4. Vukolov V. Ju., Osokin V. L., Papkov B. V. Povyshenie nadezhnosti i jeffektivnosti jelektrosnab-zhenija sel'skohozjajstvennyh potrebitelej (Increase of reliability and efficiency of electricity supply to agricultural consumers), Tehnika v sel'skom hozjajstve, 2014, No. 3, pp. 26.
5. GOST 32144-2013 Jelektricheskaja jener-gija. Sovmestimost' tehnicheskih sredstv jelek-tromagnitnaja. Normy kachestva jelektricheskoj jenergii v sistemah jelektrosnabzhenija obshhego naznachenija. (Electric energy. Compatibility of technical means is electromagnetic. Norms of quality of electric energy in general-purpose power supply systems), Vved. 2014-07-01.
6. D'jakonov V., Kruglov V. MATLAB. Ana-liz, identifikacija i modelirovanie sistem. Special'nyj spravochnik (Analysis, identification and modeling of systems. Special directory), SPb, Piter, 2001, 448 p.
7. Zhelezko Ju. S. Poteri jelektrojenergii. Reaktivnaja moshhnost'. Kachestvo jelektrojenergii (Electricity losses. Reactive power. Electricity quality), M, JeNAS, 2009.
8. Zhezhelenko I. V., Saenko Ju. L. Pokazateli kachestva jelektrojenergii i ih kontrol' na promyshlen-nyh predprijatijah (Indicators of power quality and their control at industrial enterprises), M, Jenergoatom-izdat, 2000, 252 p.
9. Kosouhov F. D., Vasil'ev N. V., Gor-bunov A. O., Teremeckij M. Ju. Snizhenie poter' i povyshenie kachestva jelektricheskoj jenergii v sel'skih setjah 0,38 kV [Primenenie fil'trosimmetrirujushhego ustrojstva] (Decrease in losses and increase of quality of electric energy in rural networks 0,38 kV [Application of a filter-symmetric device]), Mehanizacija i jel-ektrifikacija sel'skogo hozjajstva, 2014, No. 6, pp.16-20.
10. Kosouhov F. D., Naumov I. V. Nesimmetrija naprjazhenij i tokov v sel'skih raspredelitel'nyh setjah (Unbalance of voltages and currents in rural distribution networks), Irkutsk, IRGSHA, 2003, 259 p.
11. Kuznecov V. G. Vybor shem i parametrov trehfaznyh fil'trosimmetrirujushhih ustrojstv (Devices for improving the quality of electrical energy in low-voltage networks with zero conductor), Jelektrichestvo, 1978, No. 7, pp. 21-25.
12. Naumov I. V. Optimizacija nesimmet-richnyh rezhimov sel'skogo jelektrosnabzhenija (Optimization of asymmetrical modes of rural power supply), Irkutsk, IGSHA, 2001, 217 pp.
13. Naumov I. V., Lukina G. V., Suk'jasov S. V., Pod'jachih S. V. Nesimmetrija tokov kak prichina dopolnitel'nyh poter' moshhnosti i snizhenija kachestva
jelektricheskoj jenergii v sel'skoj raspredelitel'noj seti 0,38 kV (Current unbalance as a cause of additional power losses and a decrease in the quality of electrical energy in the rural distribution network 0.38 kV), Vest-nik AltGAU im. I. I. Polzunova, 2001, No. 2, pp. 35-38.
14. Naumov I. V., Suk'jasov S. V. Klassifikacija sposobov i sredstv dlja uluchshenija kachestva jel-ektricheskoj jenergii (Classification of methods and means for improving the quality of electrical energy), Irkutsk, 2001, pp. 81-83.
15. Osokin V. L., Papkov B. V., Gorohov V. A. Metodicheskie voprosy ob#ektivnoj ocenki potenciala jenergosberezhenija (Methodological issues of an objective assessment of the energy saving potential), VestnikNGIJeI, 2016, No. 4 (59), pp. 98-105.
16. Sbitnev E. A., Osokin V. L. Obosnovanie parametrov fil'trokompensirujushhego ustrojstva dlja uchastka molochno-tovarnoj fermy (Justification of the parameters of the filter compensating device for the dairy farm site), Agrotehnika i jenergoobespechenie, 2016, No. 1 (10), pp. 40-50.
17. Sidorov S. A. Reguliruemoe simmetri-rujushhee ustrojstvo s induktivnym nakopitel'nym jele-mentom (Adjustable balancing device with inductive storage element), Dis. kand. teh. nauk, Ufa, 2015, 1 4 3 p.
18. Shidlovskij A. K. Zharkin A. F. Vysshie garmoniki v nizkovol'tnyh jelektricheskih setjah (Higher harmonics in low-voltage electrical networks), Kiev, Nauk. dumka, 2005.
19. Chernyh I. V. Modelirovanie jelektro-tehnicheskih ustrojstv v MatLab, SimPowerSystems i Simulink (Modeling of electrical devices in MatLab, SimPowerSystems and Simulink), M, DMK Press, SPb, Piter, 2008, 288 p.
20. Chernyh I. V. Simulink: sreda sozdanija in-zhenernyh prilozhenij (Simulink: the environment for creating engineering applications), M, Dialog-MIFI, 2004, 491 p.
Дата поступления статьи в редакцию 22.12.2017, принята к публикации 2.02.2017.
05.20.02 УДК 621.3
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ВО ВНУТРИДОМОВЫХ СЕТЯХ
© 2017
Алексеев Леонид Леонидович, аспирант кафедры «Электрификация и автоматизация»
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия) Вуколов Владимир Юрьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроэнергетика, электроснабжение и силовая электроника» Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород (Россия) Кривоногов Сергей Вячеславович, аспирант кафедры «Электрификация и автоматизация» Папков Борис Васильевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Электрификация и автоматизация» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Аннотация
Введение. Согласно статистике в РФ около 50 % потерь электроэнергии приходится на безучетное потребление и хищения. Особенно велика доля нерационального расхода в коммунально-бытовом секторе, где он включается в общедомовые нужды (ОДН), которые оплачиваются потребителем. Для решения возникшей проблемы необходимо адаптировать существующие методы расчета потерь электроэнергии к схемным и режимным особенностям коммунально-бытовых потребителей, что позволит снизить величину небалансов ОДН и создать условия для выявления очагов хищений электроэнергии.
Материалы и методы. Рассматривается возможность использования существующих методов расчета потерь электроэнергии в сетях 0,4 кВ для внутридомовых проводок. Показано, что наиболее простым, а иногда и единственно применимым является метод оценки потерь по обобщенной информации о схемах и нагрузках сети. Даны рекомендации по его адаптации к особенностям электроснабжения многоквартирных жилых домов.
Результаты. Проведенный расчет потерь электроэнергии на примере трехподъездного девятиэтажного жилого дома показал необходимость учета потерь в дополнительном оборудовании и от допустимой погрешности системы учета.
Обсуждение. Статья посвящена вопросам достоверного расчета потерь электроэнергии в многоквартирных жилых домах, которые составляют основу как городских, так и сельских коммунально-бытовых потреби-
