автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Расчет режимов работы систем электроснабжения и определение долевого вклада потребителей в показатели качества электроэнергии при наличии несинусоидальных нагрузок

На правах рукописи

РЫЛОВ ЮРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЛЕВОГО ВКЛАДА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ НАЛИЧИИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ НАГРУЗОК

Специальность 05.09.03 — электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Казань - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет».

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Абдуллазянов Эдвард Юнусович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Терещук Валерий Степанович кандидат технических наук, доцент Ярыш Равия Фоатовна

Ведущее предприятие: ООО «Инженерный центр «Энергопрогресс», г. Казань

Защита состоится «_»_ 2006 г. в__часов в аудитории

В-210 на заседании диссертационного совета Д 212.082.04 при Казанском государственном энергетическом университете по адресу: 420066, г. Казань, Красносельская ул., 51.

• Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, направлять по адресу: 420066, г. Казань, 66, Красносельская ул., 51, Ученый Совет КГЭУ.

Факс: (843)5438634

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГЭУ.

Автореферат разослан "_"_2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.082.04

кандидат педагогических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интенсификация применения вентильных преобразователей в различных сферах экономики страны вызывает необходимость технического регулирования в области обеспечения установленных регламентирующими документами показателей качества электроэнергии (ПКЭ) в части уровня высших гармоник. Наиболее массовым источником помех, влияющим на качество электроэнергии, являются силовые вентильные (полупроводниковые) преобразователи. На промышленных предприятиях имеются наиболее мощные источники высших гармоник (до нескольких десятков мегаватт). В сетях напряжением 0,4 кВ подключены существенно менее мощные преобразователи технологических установок и бытовых электроприборов (от нескольких сотен киловатт и менее), но в количественном отношении их на несколько порядков больше, чем в системах электроснабжения более высоких напряжений. В этой связи актуальны как текущий контроль за ПКЭ в системах электроснабжения (СЭ) всех уровней номинального напряжения, так и предусматривание уже на стадии проектирования технических мероприятий по ограничению уровня высших гармоник в случае использования устройств, искажающих синусоидальную кривую питающего напряжения.

Признанным авторитетом в области исследования режимов СЭ при наличии источников высших гармоник является И.В. Жежеленко. Работы в этом направлении проводились также рядом других отечественных и зарубежных ученых. Вместе с тем при разработке электротехнических комплексов и систем на базе преобразовательной техники недостаточно прорабатываются вопросы их последующей работы в СЭ в отношении воздействия на ПКЭ питающей сети как индивидуально, так и при совместной работе нескольких установок. Введение рыночных отношений в электроэнергетике приводит к потребности неукоснительного выдерживания ПКЭ: с одной стороны, за счет сертификации электроэнергии у производителя, а с другой стороны, за счет разнесения доли ответственности между несинусовдальными потребителями электроэнергии за ухудшение ПКЭ. Эта новая задача еще не решена законодательно и требует как технического, так и экономического обоснования.

Цель исследования состоит в разработке методов расчета режимов СЭ на высших гармониках тока и напряжения и определении на этой основе долевого вклада потребителей (ДВП) в изменение ПКЭ. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- привести гармонические математические модели отдельных вентильных преобразователей к единой схеме замещения системы электроснабжения при произвольно заданных их углах управления;

- разработать алгоритм решения нелинейных уравнений гармонического баланса в системе электроснабжения исходя из особенностей режимов работы однофазных и трехфазных преобразователей;

- установить особенности работы систем электроснабжения на резонансных гармониках и обосновать методику расчета резонансных перенапряжений по гармоническим схемам замещения нагрузки;

............- исследовать на математических моделях преобразователей спектральный

состав токов сети при вариации спектра питающего напряжения и выявить степень взаимного влияния в зависимости от параметров сети и несинусоидальной нагрузки;

- разработать методику оценки долевого вклада потребителей в ПКЭ по отдельным гармоникам и в целом по коэффициенту искажения синусоидальной кривой напряжения;

- разработать методику расчетно-экспериментальной идентификации источников высших гармоник и определения параметров эквивалентных гармонических схем замещения.

Методы исследования, использованные в диссертации, базируются на теории электрических цепей, теории локального преобразования Фурье, теории вентильного электропривода. Расчеты, выполненные на ПЭВМ, основаны на использовании стандартных и специально разработанных программ.

Научная новизна работы заключается в следующем.

Впервые составлена математическая модель системы электроснабжения на основе математически строгих схем замещения вентильных преобразователей для произвольно заданных их углов управления и разработаны алгоритмы расчетов режимов систем электроснабжения на высших гармониках.

Обоснована новая методика расчета режимов СЭ на высших гармониках на основе совместного расчета параметров режима СЭ и активных параметров схем замещения преобразовательной нагрузки, доказано влияние режимов работы СЭ на спектральный состав тока преобразовательной нагрузки.

Получены расчетные формулы определения долевого вклада потребителей в изменение показателей качества электроэнергии на отдельных гармониках и в целом по величине коэффициента искажения синусоидальной кривой напряжения, а также предложена методика начисления штрафных санкций.

Практическая значимость работы определятся возможностью корректного расчета перенапряжений в СЭ на резонансных гармониках преобразователей и правильного выбора необходимых средств по их ограничению, а также снижением потерь электроэнергии от высших гармоник токов в электрических сетях при. реализации разработанных технико-экономических мероприятий по введению штрафных санкций к виновникам ухудшения показателей качества электроэнергии.

Достоверность результатов и выводов диссертации определяется использованием при решении поставленных задач корректных математических методов, строгостью выполняемых математических преобразований, физической обоснованностью применяемых допущений. Обоснованность и достоверность теоретических положений, выводов и рекомендаций подтверждается проведенными расчетами и сопоставлением с известными, опубликованными в научной литературе исследованиями.

На защиту выносятся следующие положения:

- схемы замещения системы электроснабжения с вентильными преобразователями в ее составе при их взаимно различных углах управления;

- методика расчета режимов на высших гармониках для однофазных и трехфазных систем электроснабжения, основанная на поэтапном определении источников напряжения и источников тока в схемах замещения преобразователей;

- методика определения долевого вклада потребителей по отдельным гармоникам напряжения на основе их удельных значений;

- методика введения экономических санкций к виновникам ухудшения показателей качества электроэнергии на основе интегрального значения коэффициента искажения синусоидальной кривой напряжения и собственного долевого вклада потребителей в его величину.

Конкретное личное участие автора. Автору принадлежит формирование концептуальных положений, постановка задачи исследования, проведение теоретических исследований и экспериментальных расчетов, анализ полученных результатов. Сформулированы все основные идеи защищаемых результатов исследования, методы и алгоритмы.

Реализация результатов работы. Результаты и практические рекомендации диссертационной работы по методам расчета состава высших гармоник в системах электроснабжения и определения долевого вклада потребителей в изменение показателей качества электроэнергии внедрены в ОАО «Сетевая компания», г. Казань.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на конференциях и семинарах: Межвуз. научн.-практ. конф., посвященной 25-летию Камского гос. политехи, ин-та (Набережные Челны, 2005 г.); VI Междунар. симп. «Ресурсоэффективность. Энергосбережение» (г. Казань, 2005 г.);1 Молодежной научи, конф. «Тинчуринские чтения» (Казань, 2006 г.); V Российской н.-т. конф. «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, 2006 г.); X Всеросс. конф. ассоциации техн. ун-тов России и представительств отраслевых академий наук при СПбГПУ по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2006 г.); VI Всеросс.

н.-т. конф. «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике» (Чебоксары, 2006 г.); Междунар. н.-т. конф. «Повышение эффективности энергосбережения в электротехнических установках и системах» (Луцк, 2006); ежегодных аспирантско-магистерских семинарах КГЭУ.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 9 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Основная часть работы изложена на 152 страницах и включает 67 рисунков, 2 таблицы и список литературы из 98 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

Первая глава диссертации посвящена анализу способов представления вентильных преобразователей в схемах замещения систем электроснабжения и методам оценки участия потребителей с несинусоидальными нагрузками в изменении показателей качества электроэнергии.

Учитывая, что главным источником высших гармоник в системах электроснабжения являются вентильные преобразователи, необходимо критически подойти к выбору их исходной математической модели. Наиболее точной, как можно заранее утверждать, является модель преобразователя, в которой отслеживается работа каждого его вентиля, а в математическом отношении электрические цепи с вентильными преобразователями можно отнести к цепям с переменной структурой.

Однако объединение таких индивидуальных моделей несинусоидальных нагрузок с питающей электрической сетью приводит к необходимости решения дифференциальный уравнений на каждом интервале постоянства схемной структуры, в том числе и в установившихся режимах работы СЭ. В результате любое изменение режима работы нагрузок или сети вызывает необходимость нового расчета по дифференциальным уравнениям. При этом возрастание количества моделируемых преобразователей приводит к численной неустойчивости в расчетах.

Развитие методов математического моделирования на основании метода локального преобразования Фурье (ЛПФ) позволило достигнуть успехов по составлению схем замещения вентильных преобразователей с постоянной структурой. В эти схемы замещения входят пассивные параметры — электрическая цепь выпрямительной нагрузки, и активные параметры — источники тока и ЭДС. Учитывая удобство использования этих схем замещения для расчета высших

гармоник тока и напряжения в составе систем электроснабжения, они были приняты за основу при решении поставленных в диссертации задач.

В условиях рыночных отношений между потребителем и поставщиком электроэнергии логично появление договорных отношений на обеспечение заданного качества электроэнергии. Экономическое стимулирование соблюдения норм качества электроэнергии всеми участниками системы электроснабжения предполагалось обеспечить за счет скидок и надбавок к тарифу за потребленную электроэнергию. До настоящего времени отсутствует общепризнанная методологическая база объективного установления виновника в ухудшении ПКЭ и степени его вины.

Во второй главе диссертации разрабатываются методы расчета режимов систем электроснабжения на высших гармониках по принятым схемам замещения преобразователей.

Известные в технической литературе приемы расчета состава гармоник в системах электроснабжения основаны на априорном положении, что состав гармоник в фазном токе преобразователя не зависит от состава гармоник в питающем напряжении. 1 -

В первой главе было обоснована целесообразность применения разработанных в последнее время гармонических схем замещения вентильных преобразователей для расчета высших гармоник тока и напряжения в СЭ. Однако эти схемы замещения были получены в предположении работы лишь одного преобразователя в СЭ. Формальное включение индивидуальных схем замещения в общую схему замещения СЭ будет ошибочным, так как они основаны на ЛПФ, которое привязывает начало интервала интегрирования к моменту подачи сигнала управления на открытие очередного вентиля. Таким образом, необходимо учесть фазовый сдвиг гармоник каждого преобразователя по отношению к базовой системе координат. В работе обоснована математически строгая схема замещения преобразователя в общем случае, рис. 1, где приняты следующие

обозначения: т — номер рассматриваемого 1тс(к) гтн Д^тн преобразователя; ги, хн - сопротивления в

. цепи выпрямительной нагрузки; Отс(к) и 1тс(к) - гармойики напряжения и тока со стороны СЭ; У ту (к) - гармонический источник коммутационного тока; Отн - источник ЭДС. В свою очередь,

Рис. 1. Схема

А-й гармонике

и

ат ит+л

где а — угол управления вентилями, отсчитываемый от точки нулевого значения ЭДС (в том числе и для трехфазных схем преобразователей).

Отдельным вопросом является определение токов ¡тп(о.т). Во-первых, они. могут быть приняты по данным эксперимента, т.е.' когда известны угол управления, синхронизированный с общим базисом, и соответствующее значение выпрямленного тока. Если выпрямленный ток хорошо сглажен (пульсации не более 5%), то при натурных измерениях достаточно использование обычных измерительных приборов. Если же пульсации выше, то определять токи 'нт(ат) можно либо по осциллограммам, либо рассчитывать по схемам замещения, для чего в работе использован метод контурных уравнений.

Для удобства выполнения преобразований задается определенная нумерацию ветвей схемы замещения: в первую очередь нумеруются ветви, содержащие ЭДС нагрузки Отн, затем нумеруются ветви, содержащие гармонические ЭДС сети [£(£)], в последнюю очередь нумеруются все остальные ветви. Соответственно, токи ветвей нумеруются в такой же последовательности. Тогда контурные уравнения для установившегося режима СЭ по Л-ой гармонике (к - 0,± ],±2,---) после применения к ним ЛПФ принимают следующий вид

Г[*н'н(а)Г [£(*)] _Г

где [.¿У] - контурная матрица соединений, [хн/н(а)]~ матрица-столбец ЭДС нагрузки 1Утн; [¿"¿(А)] — матрица контурных сопротивлений; [£#(£)] -матрица-столбец контурных ЭДС; [/д (Л)] - матрица-столбец контурных токов.

После перехода к токам в ветвях [//(Л)] и выполнения промежуточных преобразований, с учетом принятой нумерации ветвей получено уравнение вида [/„(А)] = [т,н(ад/н(а)] + [/нн(*)]- (2)

По методу ЛПФ выполняется переход к отсчетам токов в ветвях в коммутационных точках. Поскольку в общем случае углы управления преобразователями неодинаковые, в работе показано, что переход от комплексных гармонических токов к отсчетам (значениям токов в моменты коммутации венилей) ^¿у^ должен выполняться по следующей формуле

И" \ (т,к) с°5 *(а(от) -'" 7*(т'к) 51п *(а(И,)" аЦ ■ (3)

(1)

Если коммутационные процессы имеют конечную длительность, то /^ = [/н(а)], если же в моменты переключения вентилей фазный ток преобразователей меняется скачком, то = [о]. Поскольку матрица токов

(7НН(А)] определяется известной матрицей ЭДС ветвей [£(£)], после суммирования выражения (2) по формуле (3) находится матрица токов [¿н(°0]> определяющая источники ЭДС нагрузки Отн. Таким образом, по предложенной методике рассчитывается режим СЭ в общем случае на любой гармонике.

В диссертации также показано, как выполняются расчеты гармоник токов при учете коммутационных процессов для однофазных и трехфазных СЭ. Особенностью расчета последних является учет наличия ЭДС искажения Ёи(к) и трех источников коммутационных токов J -у 1,2 ,3 (^ ) в схеме замещения

вентильного преобразователя, что доказано в работах А.И. Федотова и Н.В Черновой. Тогда контурное уравнение принимает следующий вид

[2*(*)Ш*>]= №*н<н(а)3 + [£и(*)]} [£(*)]], -- №1+(*)1Лу2 (*)1+ & (*)]}-

где матрицы [^(А)], \2вс(к)\ и \2с(к)\ определяются параметрами питающей сети и выпрямительной нагрузки.

После определения контурных токов вычисляются напряжения на каждом преобразователе и уточняются коммутационные токи, а затем находится спектр фазных токов. В результате определяются ПКЭ в СЭ.

В третьей главе диссертации рассматриваются особенности работы преобразовательной нагрузки в системах электроснабжения.

Исследования показали, что расчет спектрального состава несинусоидальной нагрузки изолированно от схемы и режима работы всей остальной СЭ, что предполагает методика задающих токов, может привести не только к неточным, но и к принципиально неправильным результатам. В работе исследованы особенности работы несинусоидальной нагрузки в СЭ, содержащей резонансные контур на одной из гармоник преобразователя. Была составлена математическая модель преобразователя, рис. 2, особенностью режима которого являлось наличие разрыва первого рода в фазном токе, рис. 3.

По результатам спектрального анализа фазного тока, рис.3, было получено полное отсутствие тока на третьей резонансной гармонике (кр = 3), что согласуется со схемой замещения на рис. 2 и физикой электромагнитных процессов, но не совпадает с методикой задающих токов, когда генерируемые преобра-

Рис. 2. Схема замещения СЭ с резонансным контуром.

Рис. 3. Фазный ток на входе несинусоидальной нагрузки.

зователями гармоники токов определяются независимо от схемы СЭ. Аналогичные результаты были получены на пятой и седьмой резонансных гармониках. Для проверки корректности полученной математической модели СЭ был выполнен численный расчет схемы рис.2 при следующих исходных параметрах на частоте 50 Гц: £=10 В; гс =ООм; хс = я*0,1 Ом; гн = 1 Ом; .хн =я*10 Ом;

"хе = (я * ОД 12579092936)"^ Ом, резонансная гармоника третья. На рис. 4 показан коммутационный ток, выделенный из фазного, рис. 3. На рис. 5 построена "векторная диаграмма для определения напряжения в СЭ при кр = 3, где

£н = —~-*нгн(а) = £уа = 3./*н/уЗ = Ухн{~^уз)= Зхн/у3;

. Д£уа =3*н/уз-£н; Д£ур = гн/уз =-у>ч/уз; Ос = ДВ^ +А£ур. £н =-^хн/н(а) = -£н; = 3/%/уз = 3>н(-.Дуз)= Зхн/у3; Л£уа = Зл:н /у з - £н; Д£ур = гн/уз =-угн/у3; Ос = Л£уа + Л£ур.

По токам на рис. 3 и рис. 4 определено, что гн (а) =6,296 А; /уз=2,73 А. Тогда при гн — 1 Ом и хн = л * 10 Ом имеем: '"'"■' £н =251,85 В; £уа =257,30 В; ДЕуа =257,30-251,85=5,45 В; Д£ур= 2,73 В;

ис = л/5,452 +2'732 =6,09 В.

Из спектрограммы напряжений найдено, что С/с = 6,00В. Ошибка в расчетах составила 1,5%.

Рис. 4. Коммутационный ток и его третья гармоника.

+j Д£уа

/ ^уа

+1

1у 3 \ ОсЪ

Рис. 5. Векторная диаграмма напряжений на резонансной гармонике.

В диссертации также были исследованы вопросы влияния высших гармоник со стороны питающего напряжения на гармонический состав тока преобразователей. Тем самым моделировались условия совместной работы несинусоидальных нагрузок в общей СЭ. В качестве одного из тестовых примеров была рассмотрена схема с однофазным преобразователем, на вход которого через преобразовательный трансформатор было подано полигармоническое напряжение:

и = U\ (sin 6 + 0,1 sin 30 + 0,05 sin 56 + 0,05 sin 76).

Результаты сравнения с составом гармоник тока при синусоидальном питании представлены на рис. 6.

Из полученных результатов следует, что механизм генерации гармоник тока преобразователем нелинейный. Расчеты по схеме замещения рис. 1 по методу наложения не показали сколь либо заметного изменения спектра тока. В 1 3 з 1 9 ц дг то же время анализ

показал, что изме-

Рис. 6. Относительная ошибка расчета гармоник тока. нение спектра

объясняется исключительно изменением коммутационного тока. Таким образом, принципиально необходимо для правильного расчета ПКЭ учитывать влияние несинусоидальности питающего напряжения на форму коммутационного тока.

В четвертой главе диссертации разрабатывалась методика учета долевого вклада потребителей по высшим гармоникам в изменение ПКЭ.

Рассматривались способы идентификации источников высших гармоник на базе используемых в работе схем замещения вентильных преобразователей. Были предложены метод шунтового включения и метод калиброванного источника высших гармоник. В соответствии с используемыми в работе схемами замещения преобразователей были получены формулы для вычисления их параметров последовательно от эквивалентной схемы нескольких преобразователей к параметрам каждой схемы в отдельности.

Для определения долевого вклада потребителей в ПКЭ было предложено использовать узловые уравнения режима электрической сети относительно высших гармоник

[4(*)][г/д(*)Ыл*)]- (4)

Для оценки доли влияния источников гармоник по каждой из гармоник в отдельности выпишем одну из строк уравнений (4):

Переходя к удельным показателям, получаем

= *Л (*) + бг-2 (*) + ... + 5,-дт (к).

По-сути, &у(к) - вкладу-го источника гармоник в ПКЭ в /'-ом узле по А-ой

гармонике. В долевом отношении этот вклад можно оценить, исходя из следующей формулы определения долевого вклада

Формула (5) обеспечивает амплитудно-фазовую оценку долевого вклада у'-го источника гармоник. Только амплитудный вклад находится по модулю от выражения (5). Учет фазового сдвига гармоник необходим, так как при одинаковых модулях долевого вклада, но противоположных фазах суммарный эффект будет нулевой. Отсюда следует, что формула (5) удобна для разработки технических мероприятий по улучшению ПКЭ в ¿-ом узле, когда понятна степень участия по амплитуде и фазе каждого преобразователя в общем процессе формирования к-ой гармоники напряжения.

Когда речь идет об экономических отношениях между электроснабжаю-щей организацией и потребителями электроэнергии в части разграничения между ними ответственности за ухудшение ПКЭ, помимо оценки ДВП по каждой гармонике в отдельности должна выполняется оценка и по общему воздействию всех гармоник. В тех случаях, когда из условий эксплуатации уже известно, что именно одна конкретная гармоника оказывает решающее воздействие на ухудшение ПКЭ, а остальные гармоники пренебрежимо малы, можно остановиться на использовании оценки ДВП только по одной - именно этой - гармонике. В остальных случаях практически невозможно дифференцировать стоимостную оценку по каждой гармонике, не проводя специальных исследовательских работ, результаты которых, тем не менее, будут спорными.

Электроснабжающими организациями введение штрафных санкций по отношению к потребителям не может вводиться самостоятельными решениями. Как минимум, они должны утверждаться на региональном уровне. В этом случае необходима вполне понятная методика всем сторонам-участникам этого процесса по оценке ДВП. Очевидно, что это должна быть некая интегральная оценка, в качестве которой в согласии с ГОСТ 13108-97 можно использовать коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения .

(5)

X 15?№ + 2 1 £ £ 6 « № С05(фу № - Ф»л (*)) = 1 ¿>1у=1 А>1у=1л=1 V _

= (6)

где 5у(к) = 8у(к)е№и(к\ 5;я(*) = 8,„(Л)е/Ф/«(*).

Коэффициент искажения, как видно из формулы (6), является нелинейной функцией гармоник отдельных источников несинусоидальности, поэтому разделение ответственности потребителей может быть выполнено только приближенно. Если теперь попытаться на основе выражения (6) математически строго выделить ДВП, то придется решать проблему разнесения между потребителями взаимосвязанного воздействия на ПКЭ через второе слагаемое в формуле (6). При введении этого слагаемого в расчеты каждый потребитель должен был бы платить штрафы не только за работу собственных источников высших гармоник, но и за работу аналогичных источников другого абонента. Иными словами, в основе разделения ответственности должна лежать общепризнанная договоренность, имеющая в своей основе техническую целесообразность.

Представляется, что логично было бы построить систему оценки ДВП и соответствующую систему штрафов на основе первого слагаемого в формуле (6). Введем коэффициент долевого участия в ПКЭ в /-ом узле ./-го источника гармоник следующим образом:

Очевидно, что

% = X . (7)

и>1 / у=1к> 1-

Механизм начисления штрафов за ухудшение ПКЭ в отношении высших гармоник может быть следующим. До тех пор, пока в контролируемом /-ом узле выполняется условие < ¿идол > никакие штрафные санкции "к абонентам, несущим несинусоидальную нагрузку, не применяются.

При условии ки > ки доп вводятся штрафы Ш по законам линейного или

квадратичного участия. Очевидно, что штрафные санкции должны действовать только на интервале продолжительности выхода ПКЭ за допустимый диапазон. При заданном удельном тарифе Ц получаем:

Шц = Ц Jkdijdt или Шц = ц] kjijdt.

'н 'н

Поскольку потребители работают по своим технологическим режимам, к которым и привязана работа преобразовательных установок, параметры начала fH и конца fK штрафного интервала фиксируются для каждого абонента индивидуально.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработана методика составления общих схем замещения систем электроснабжения с несинусоидальной нагрузкой с учетом взаимно различных углов управления вентильными преобразователями. На базе метода контурных уравнений разработана методика расчета установившихся режимов систем электроснабжения с несинусоидальными нагрузками. Для определения значений источников ЭДС обоснован алгоритм вычисления токов нагрузки в коммутационных точках на основе свойств локального преобразования Фурье.

При наличии резонансного контура в питающей сети решающее значение на состав гармоник оказывает фазовое смещение начала коммутации. В результате происходит изменение формы коммутационного тока при одном и том же законе его изменения. Одновременное изменение длительности коммутации приводит к исключению резонансных гармоник из фазного тока нагрузки при практически полностью сглаженном выпрямленном токе.

Гармоники питающего напряжения сказываются на гармоническом составе фазного тока преобразователей через коммутационные процессы, увеличивая процентный состав высших гармоник в существенно большей пропорции, чем это могло бы следовать из применения принципа наложения.

Показано, что расчет долевого вклада потребителей по каждой гармонике следует выполнять с учетом фазового сдвига гармоник, что целесообразно при технической оценке уровня воздействия каждого несинусоидального источника на качество напряжения. При введении экономических санкций за ухудшение показателей качества электроэнергии целесообразно использовать интегральную оценку воздействия по коэффициенту искажения. При этом предложено исключать из расчетов долевого вклада потребителей составляющие данного коэффициента, обусловленные взаимодействием нагрузок.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Рылов Ю.А., Геркусов A.A., Федотов А.И. Оптимизация параметров электропередач в системах электроснабжения [Текст]. // Доклады конференции «Вузовская наука — России». — Наб. Челны. Тип. КамПИ. 2005. - С. 56-59.

2. Рылов Ю.А., Федотов А.И., Федотов Е.А., Ахметвалеева Л.В.

Особенности работы преобразователей с резонансными гармониками в системе электроснабжения [Текст]. // Ученые записки АГНИ. Т. IV. - Альметьевск. Тип. АГНИ. 2006.-С. 315-325.

3. Рылов Ю.А., Федотов А.И., Чернова Н.В., Федотов Е.А. Схема замещения однофазного вентильного преобразователя для расчета гармоник тока [Текст]. // Известия вузов. Проблемы энергетики. - 2006, №1-2. - С. 4144.

4. Рылов Ю.А., Абдуллазянов Э.Ю., Зайцев Д.А. Учет вклада потребителей в изменение показателей качества электроэнергии [Текст]. // Энергетика Татарстана — 2006, №3. — С. 61-63.

5. Абдуллазянов Э.Ю., Рылов Ю.А., Ахметвалеева Л.В. Математическое моделирование гармоник тока в системе электроснабжения [Текст]. // Материалы X Всеросс. конф. по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах», С.-Пб. 2006. — С.-Пб., изд-во Политехи, ун-та. - С. 90-91.

6. Абдуллазянов Э.Ю., Ахметвалеева Л.В., Рылов Ю.А. Показатели качества электроэнергии и экономическая ответственность потребителей [Текст]. // Материалы VI Всеросс. научн.-техн. конф. «Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике», Чебоксары, 2006,- Изд-во ЧГУ.-С. 22-23.

7. Абдуллазянов Э.Ю., Рылов Ю.А., Ахметвалеева Л.В., Федотов А.И. Математическая модель управляемого вентильного преобразователя [Текст]. // Материалы V конф. «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности», Ульяновск, 2006. — Изд-во УГТУ. — С. 126130.

8. Абдуллазянов Э.Ю., Ахметвалеева Л.В., Рылов Ю.А. Расчет долевого участия производителей гармоник тока в системах электроснабжения [Текст]. // Материалы докладов Международной научно-технической конференции «Повышение эффективности энергосбережения в электротехниче-.ских установках и системах», Луцк, 2006. - Изд-во Луцкого гос. техн. ун-та. -С. 43-44.

Лиц. № 00743 от 28.08.2000 г.

Подписано к печати 09.08.2006 г. Формат 60x84x16

Гарнитура "Times" Вид печати РОМ Бумага офсетная

Физ. печ. л. 1,0 Усл. псч. л. 0,9ч Уч.-год. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ №2830

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ГАРМОНИК ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

1.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.

1.2. МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ С ВЕНТИЛЯМИ.

1.2.1. Общие приемы моделирования.

1.2.2. Методика составления математических моделей k электрических цепей с вентилями в дискретном виде.

1.3. СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ УПРАВЛЯЕМЫХ ВЕНТИЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.

1.3.1. Схема замещения однофазного вентильного преобразователя

1.3.2. Схема замещения трехфазного вентильного преобразователя.

1.4. ДОЛЕВОЙ ВКЛАД ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В ПКЭ.

1.5. ВЫВОДЫ.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

2.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.2. УЧЕТ НЕСИНХРОННОЙ КОММУТАЦИИ ВЕНТИЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ В ОБЩЕЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

2.3. РАСЧЕТ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ТОКОВ

УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА.

2.3.1. Исходные уравнения для расчета установившегося режима.

2.3.2. Расчет гармонических составляющих токов без учета длительности коммутационных процессов.

2.3.3. Расчет гармонических составляющих токов с учетом длительности коммутационных процессов.

2.4. РАСЧЕТ ГАРМОНИК ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

2.4.1. Расчет гармонических составляющих токов без учета длительности коммутационных процессов.

2.4.2. Расчет гармонических составляющих токов с учетом длительности коммутационных процессов.

2.5. ВЫВОДЫ.

L 3. РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ

НАЛИЧИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК.

3.1. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

3.2. РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С УЧЕТОМ РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ.

3.3. РАСЧЕТ ВЫСШИХ ГАРМОНИК В СИСТЕМЕ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ СОМЕСТНОЙ РАБОТЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.

3.4. ВЫВОДЫ.

4.4. ОЦЕНКА ДОЛЕВОГО ВКЛАДА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.

4.1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ГАРМОНИК.

4.1.1. Места контроля показателей качества электроэнергии. к 4.1.2. Методы экспериментального определения в ТКЭ источников гармоник.

4.2. РАСЧЕТ ДОЛЕВОГО ВКЛАДА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПО ОТДЕЛЬНЫМ ГАРМОНИКАМ.

4.3. РАСЧЕТ ДОЛЕВОГО ВКЛАДА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПО КОЭФФИЦИЕНТУ НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТИ.

4.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДВП В ПКЭ ДЛЯ ХАРАКТЕРНЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

4.5. ОРГАНИЗАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЛЬНОЙ ЧАСТИ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДВП.

4.5.1. Алгоритм расчета показателей качества электроэнергии.

4.5.2. Структурирование задач программно-аналитического комплекса.

4.6. ВЫВОДЫ.

Актуальность темы. Интенсификация применения вентильных преобразователей во всех сферах экономики страны вызывает необходимость технического регулирования в области обеспечения установленных регламентирующими документами показателей качества электроэнергии (ПКЭ) в части уровня высших гармоник. Настоящая работа посвящена методам расчета высших гармоник тока и напряжения в системах электроснабжения (СЭ), в дальнейшем будем понимать под ПКЭ только то, что относится непосредственно к высшим гармоникам.

Наиболее массовым источником помех, влияющим на качество электроэнергии, являются силовые вентильные (полупроводниковые) преобразователи. На промышленных предприятиях имеются наиболее мощные источники высших гармоник. Это вентильные преобразователи алюминиевых комбинатов, заводов черной металлургии, тяговых подстанций железнодорожного и городского электротранспорта, метрополитена.

В сетях напряжением 0,4 кВ подключены существенно менее мощные преобразователи технологических установок и бытовых электроприборов, но в количественном отношении их на несколько порядков больше, чем в системах электроснабжения более высоких напряжений. В этой связи актуальны как контроль за ПКЭ в сетях всех уровней номинального напряжения, так и применение уже на стадии проектирования технических мероприятий по ограничению уровня высших гармоник в случае использования устройств, искажающих синусоидальную кривую питающего напряжения.

Вместе с тем при разработке электротехнических комплексов и систем на базе преобразовательной техники недостаточно прорабатываются вопросы их последующей работы в системах электроснабжения в отношении воздействия на ПКЭ питающей сети как индивидуально, так и при совместной работе нескольких установок. Если учесть, что в сетях 0,4 кВ таких источников высших гармоник может работать одновременно от нескольких десятков до нескольких тысяч, подключенных к одному центру питания, то несомненной становится актуальность задач правильного расчета состава высших гармоник в системах электроснабжения при наличии любого количества преобразователей и оценки степени воздействия каждого источника высших гармоник на ПКЭ.

Признанным авторитетом в области исследования режимов СЭ при наличии источников высших гармоник является И.В. Жежеленко. Большие работы в этом направлении проводились также целым рядом отечественных \ и зарубежных ученых. Современные экономические реалии обусловливают необходимость детального изучения особенности процесса передачи и распределения электроэнергии на высших гармониках и оценки участия в формировании ПКЭ всех присоединенных к общей сети электроприемников.

Введение рыночных отношений в электроэнергетике приводит к потребности неукоснительного выдерживания ПКЭ: с одной стороны, за счет 1 сертификации электроэнергии, а с другой стороны, за счет разнесения доли ответственности между поставщиками электроэнергии и её потребителями за ухудшение ПКЭ. Эта новая задача еще не решена законодательно и требует как технического, так и экономического обоснования.

Цель исследования состоит в разработке методов расчета режимов СЭ на высших гармониках тока и напряжения и определении на этой основе долевого вклада потребителей (ДВП) в изменение ПКЭ. Для достижения ^ поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: привести гармонические математические модели отдельных вентильных преобразователей к единой схеме замещения системы электроснабжения при произвольно заданных их углах управления; разработать алгоритм решения нелинейных уравнений гармонического баланса в системе электроснабжения исходя из особенностей режимов работы однофазных и трехфазных преобразователей;

- установить особенности работы систем электроснабжения на резонансных гармониках и обосновать методику расчета резонансных перенапряжений по гармоническим схемам замещения нагрузки; исследовать на математических моделях преобразователей спектральный состав токов сети при вариации спектра питающего напряжения и выявить степень взаимного влияния в зависимости от параметров сети и несинусоидальной нагрузки;

- разработать методику оценки долевого вклада потребителей в ПКЭ по отдельным гармоникам и в целом по коэффициенту искажения синусоидальной кривой напряжения;

- разработать методику расчетно-экспериментальной идентификации источников высших гармоник и определения параметров эквивалентных гармонических схем замещения.

Методы исследования, использованные в диссертации, базируются на теории электрических цепей, теории локального преобразования Фурье, теории вентильного электропривода. Расчеты, выполненные на ПЭВМ, основаны на использовании стандартных и специально разработанных программ.

Научная новизна работы заключается в следующем.

Впервые составлена математическая модель системы электроснабжения на основе математически строгих схем замещения вентильных преобразователей для произвольно заданных их углов управления и разработаны алгоритмы расчетов режимов систем электроснабжения на высших гармониках.

Обоснована новая методика расчета режимов СЭ на высших гармониках на основе совместного расчета параметров режима СЭ и активных параметров схем замещения преобразовательной нагрузки, доказано влияние режимов работы СЭ на спектральный состав тока преобразовательной нагрузки.

Получены расчетные формулы определения долевого вклада потребителей в изменение показателей качества электроэнергии на отдельных гармониках и в целом по величине коэффициента искажения синусоидальной кривой напряжения, а также предложена методика начисления штрафных санкций.

Практическая значимость работы определятся возможностью корректного расчета перенапряжений в СЭ на резонансных гармониках I преобразователей и правильного выбора необходимых средств по их ограничению, а также снижением потерь электроэнергии от высших гармоник токов в электрических сетях при реализации разработанных технико-экономических мероприятий по введению штрафных санкций к виновникам ухудшения показателей качества электроэнергии.

Достоверность результатов и выводов диссертации определяется * использованием при решении поставленных задач корректных математических методов, строгостью выполняемых математических преобразований, физической обоснованностью применяемых допущений. Обоснованность и достоверность теоретических положений, выводов и рекомендаций подтверждается проведенными расчетами и сопоставлением с известными, опубликованными в научной литературе исследованиями.

На защиту выносятся следующие положения: f - схемы замещения системы электроснабжения с вентильными преобразователями в ее составе при их взаимно различных углах управления;

- методика расчета режимов на высших гармониках для однофазных и трехфазных систем электроснабжения, основанная на поэтапном определении источников напряжения и источников тока в схемах замещения преобразователей;

- методика определения долевого вклада потреоителеи по отдельным гармоникам напряжения на основе их удельных значений;

- методика введения экономических санкций к виновникам ухудшения показателей качества электроэнергии на основе интегрального значения коэффициента искажения синусоидальной кривой напряжения и собственного долевого вклада потребителей в его величину.

Конкретное личное участие автора. Автору принадлежит формирование концептуальных положений, постановка задачи исследования, проведение теоретических исследований и экспериментальных расчетов, анализ полученных результатов. Сформулированы все основные идеи защищаемых результатов исследования, методы и алгоритмы.

Реализация результатов работы. Результаты и практические рекомендации диссертационной работы по методам расчета состава высших гармоник в системах электроснабжения и определения долевого вклада потребителей в изменение показателей качества электроэнергии внедрены в ОАО «Сетевая компания», г. Казань.

4.6. ВЫВОДЫ

Для определения источника искажений предложено сочетание экспериментальных и расчетных методов: по данным измерений получается необходимая информация, которая затем используется для вычисления уровня искажений по гармонической схеме замещения. Целесообразно использовать как метод шунта, так и метод активного воздействия на сеть калиброванным источником гармоник.

Показано, что расчет ДВП по каждой гармонике можно выполнять с учетом фазового сдвига гармоник, что целесообразно при технической оценке уровня воздействия каждого несинусоидального источника на качество напряжения. При введении экономических санкций за ухудшение ПКЭ целесообразно использовать интегральную оценку воздействия по коэффициенту искажения. При этом предложено исключать из расчетов ДВП составляющие данного коэффициента, обусловленные взаимодействием нагрузок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ приемов математического моделирования режимов систем электроснабжения относительно высших гармонических составляющих показал, что широко используемы приемы введения искажающих нагрузок задающими токами имеют ограниченное применение и могут входить в противоречие с реальным режимом работы системы электроснабжения. В результате при наличии резонансных в системе электроснабжения явлений возможно неверное определение уровня перенапряжений и соответственно неправильный выбор мероприятий по их ограничению.

На основании математически строгих гармонических схем замещения вентильных преобразователей разработана методика составления общих схем замещения систем электроснабжения с учетом взаимно различных углов управления преобразователями. При пренебрежимо малой длительности коммутационных процессов схема замещения системы электроснабжения содержит пассивные параметры элементов электрической сети и выпрямительной нагрузки, а также активные параметры - источники ЭДС, не зависящие от номера гармоники. При учете конечной длительности процессов переключения вентилей в схемах замещения преобразователей добавляются гармонические источники коммутационных токов.

Показано, что при включении индивидуальных схем замещения преобразователей в общую схему замещения всей системы электроснабжения их источники напряжения и источники токов дополняются комплексным множителем, учитывающими фазовые сдвиги гармоник тока при произвольных углах управления вентилями любого преобразователя.

На базе метода контурных уравнений разработана методика расчета установившихся режимов однофазных систем электроснабжения с несинусоидальными нагрузками, вводимых в общую схему своими схемами замещения с источниками тока и источником ЭДС. Для определения значений источников ЭДС обоснован алгоритм вычисления токов нагрузки в коммутационных точках на основе свойств локального преобразования Фурье. Показано, как свести задачу учета коммутационных токов к задаче расчета режима системы электроснабжения в предположении мгновенной коммутации токов. В результате по найденным токам нагрузки в точках отсчета уточняется спектр фазных токов с учетом коммутационных процессов.

Разработана методика расчета режимов трехфазной системы электроснабжения с несинусоидальными нагрузками. В отличие от однофазной сети необходимо выполнять перерасчет ЭДС искажения. После определения контурных токов вычисляются напряжения на каждом преобразователе и уточняются коммутационные токи, а затем находится спектр фазных токов.

При наличии резонансного контура в питающей сети решающее значение на состав гармоник оказывает фазовое смещение начала коммутации. В результате происходит изменение формы коммутационного тока при одном и том же законе его изменения. Одновременное изменение длительности коммутации приводит к исключению резонансных гармоник из фазного тока нагрузки при практически полностью сглаженном выпрямленном токе.

Гармоники питающего напряжения сказываются на гармоническом составе фазного тока преобразователей через коммутационные процессы, увеличивая процентный состав высших гармоник в существенно большей пропорции, чем это могло бы следовать из применения принципа наложения.

Таким образом, как показывают выполненные исследования, сеть системы электроснабжения оказывает непосредственное влияние на режимы работы преобразователей, которые в свою очередь своим составом гармоник оказывают влияние на потери электроэнергии и её показатели качества в системе электроснабжения.

Очевидно, что подход к вентильным преобразователям как к независимым элементам системы электроснабжения содержит методическую ошибку. Необходимо связывать расчет режима работы преобразователя при определении состава гармоник тока с параметрами системы электроснабжения, только тогда можно получить достоверные результаты по показателям качества электроэнергии.

Для определения источника искажений предложено сочетание экспериментальных и расчетных методов: по данным измерений получается необходимая информация, которая затем используется для вычисления уровня искажений по гармонической схеме замещения. Целесообразно использовать как метод шунта, так и метод активного воздействия на сеть калиброванным источником гармоник.

Показано, что расчет долевого вклада потребителей по каждой гармонике следует выполнять с учетом фазового сдвига гармоник, что целесообразно при технической оценке уровня воздействия каждого несинусоидального источника на качество напряжения. При введении экономических санкций за ухудшение показателей качества электроэнергии целесообразно использовать интегральную оценку воздействия по коэффициенту искажения. При этом предложено исключать из расчетов долевого вклада потребителей составляющие данного коэффициента, обусловленные взаимодействием нагрузок.

1. Абдуллазянов Э.Ю. Методы и средства повышения эффективности проектирования, эксплуатации и управления электрическими сетями в системах электроснабжения: Дисс. . канд. техн. наук. - Казань, 2003.

2. Акбаров Г.А. Разработка алгоритмов и программ анализа переходных процессов в вентильных преобразователях: Дисс. . канд. техн. наук.-Л., 1980.

3. Анализ качества электроэнергии с помощью S-преобразования. Dosh Р.К., Panigrahi В.К., Panda G / IEEE Trans. Pover Deliv. 2003, 18, №2. -P. 406-411.

4. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука,1965.

5. Баркан Я.Д., Маркушевич Н.С. Использование статистической информации о качестве напряжения в электрических сетях. М.: Энергия, 1972.

6. Бородулин М.Ю., Кадомский Д.Е. Цифровое моделирование энергетических объектов с вентильными преобразователями / Электрические станции.-1995, №12.-С. 15-21.

7. Вагин. Г.Я. Режимы электросварочных машин. М.: Энергоатомиздат, 1985.

8. Вентильные преобразователи переменной структуры / В.Е. Тонкаль, B.C. Руденко, В.Я. Жуйков и др. Киев: Наукова думка. - 1990.

9. Висящев А.Н., Тигунцев С.Г., Лукий И.И. Влияние потребителей на искажение напряжения / Электрические станции. 2002, №7. - С. 26-31.

10. Влияние дуговых электропечей на системы электроснабжения / Ю.Л. Рыжнев, Р.В. Минеев, А.П. Михеев, М.Я. Смелянский. М.: Энергия, 1975.

11. Возникновение, вред гармоник и их ограничение в ЭЭС. Yang Ruo-ning. J. Changsha Univ / Elec. Pover. 2003, 18, №2. - P. 49-52.

12. Волков Ю.К. Разностные уравнения компенсационного преобразователя / Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1984, №4. - С. 67-76.

13. Волков Ю.К. Основное уравнение динамики компенсационного преобразователя / Электричество. 1987, №1. - С. 55-57.

14. Гармоники в электрических системах / Пер. с англ. Дж. Аррилага и др. М.: Энергоатомиздат, 1990.

15. ГОСТ 13108-97. «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». М.: Госстандарт, 1997.

16. Демирчян К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей: Учеб. пособие для электр. и электроэнерг. спец. вузов. -Высш. шк., 1988.

17. Дижур Д.П. Метод моделирования на ЦВМ вентильных преобразовательных систем / Передача энергии постоянным и переменным током / Изв. НИИ постоянного тока. 1970, №16. - С. 46-53.

18. Добрусин J1.A. Компьютерное моделирование влияния преобразователя на сеть. М.: НТФ «Энергопрогресс», «Энергетик», 2005.

19. Евдокунин Г.А. Электрические системы и сети. С.-Пб.: Издательство Сизова М.П., 2001.

20. Ермаков В.Ф. Исследование процессов в электрических сетях: методы, средства, детерминированные и вероятностные модели. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 2003.

21. Ермаков В.Ф. Классификация вероятностных распределительных показателей качества электроэнергии / Изв. вузов. Электромеханика. 1993, №6.-С. 39-41.

22. Ермаков В.Ф. Обобщенные блок-схемы статистических анализаторов качества напряжения / Изв. вузов. Электромеханика. 1995, 1-2.-С. 124-125.

23. Ермаков В.Ф., Черепов В.И. Экспериментальные исследования влияния провалов напряжения питающей сети на работу электроприемников / Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 1997, №1. - С. 38-41.

24. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М.: Энергоатомиздат, 1986.

25. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1994.

26. Жежеленко И.В., Рабинович M.JL, Божко В.М. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях. — Киев: Техника, 1981.

27. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л., Бараненко Г.Л. Источники гармоник в системах электроснабжения и методы их расчета / Промисл. електроенерг. та електротехн. 2003, №3. - С. 3-19.

28. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии. М.: Энергоатомиздат, 1985.

29. Железко Ю.С. Принципы нормирования потерь электроэнергии в электрических сетях и программное обеспечение расчетов / Электрические станции. 2001, № 9. - С. 33-38.

30. Железко Ю.С. Нормирование технологических потерь электроэнергии в сетях. Новая методология расчета // Новости электротехники. 2003. - N 5 (23). - С. 23-27.

31. Железко Ю.С. Расчет нормативных характеристик технических потерь электроэнергии. Электрические станции. 2002, №2. - С. 45-51.

32. Зыкин Ф.А. Определение степени участия нагрузок в снижении качества электрической энергии / Электричество. 1992, №11. - С. 46-49.

33. Зунг А., Токарев Л.Н. Моделирование трехфазных тиристорных выпрямителей / Изв. ГТЭИ. 1997, №509. - С. 56-58.

34. Иванов B.C., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. -М.: Энергоатомиздат, 1987.

35. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1989.

36. Исследование качества электроэнергии методом преобразований. Liu Peng, Li Li / Mod. Elec. Power. 2004, 21, №2. - P. 49-53.

37. Исхаков A.C., Придатков А.Г. Математическая модель выпрямителя / Электричество. 1980, №6. - С. 34-39.

38. Инструкция «О порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию». Минюст РФ. - 1994, 28/XII, №449.

39. Каримов P.P. Дискретная математическая модель синхронной электрической машины с вентильным возбудителем для исследования установившихся и переходных электромагнитных процессов Дисс. . канд. техн. наук. Казань. - 2001. - 149 с.

40. Каялов Г.М. и др. Основы построения промышленных электрических сетей./ Г.М. Каялов, Ф.Э. Каждан, И.Н. Ковалев, Э.Г. Куренный. М.: Энергия. — 1978.

41. Конев Ф. Б. Математическое моделирование статических преобразователей, методы построения моделей и их применение. М.: Информэлектро. -1974.

42. Кривенко Г.С., Шаповалов С.А. Эпидемия высших гармоник в системах электроснабжения / Промисл. електроенерг. та електротехн. 2004, №3. - С. 10-12.

43. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. -М.: Энергоатомиздат, 1995.

44. Куренный Э.Г., Дмитриева Е.Н., Санаев A.M. О необходимости уточнения стандарта на качество электроэнергии / Промышленная энергетика. 1972, №2. - С. 50-52.

45. Левин М.С., Мурадян А.Е., Сырых Н.Н. Качество электроэнергии в сетях сельских районов / Под ред. И.А. Будзко. М.: Энергия, 1975.

46. Маркушевич Н.С., Солдаткина Л.А. Качество напряжения в городских электрических сетях. -М.: Энергия, 1975.

47. Метод определения долей потребителя электроэнергии и ее производителя в засорении электросети высшими гармониками. Xu Wilsun, Liu Yuli / IEEE Trans. Pover Deliv. 2000, 15, №2. - P. 804-811.

48. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Часть 1. Контроль качества электрической энергии. РД 153-34.0-15.501-00. -М.: Госэнергонадзор, 2000.

49. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в электрических сетях общего назначения. М.: Союзтехэнерго, 1990.

50. Методика контроля и анализа качества электрической энергии в электрических сетях общего назначения. М., Екатеринбург, 1995.

51. Моделирование электромеханической системы электровоза с асинхронным тяговым приводом / Ю.А. Бахвалов, А.А. Зарифьян, В.Н. Кашников и др. Под ред. Е.М. Плохова. М.: Транспорт, 2001.

52. Основы построения промышленных электрических сетей / Под общ. ред. Г.М. Каялова. М.: Энергия, 1975.

53. Поздеев А.Д., Иванов А.Г., Кириллов А.А. Применение дискретных методов анализа к расчету установившихся процессов и факторапульсаций в системах с управляемыми преобразователями / Электричество. -1979, №1.- С. 31-38.

54. Попов В.И., Зиновьев Г.С. Метод определения вклада потребителей электроэнергии в изменение качества напряжения / Актуальные проблемы электронного приборостроения. Сборник трудов 6-й международной конференции. Новосибирск. 2002, т.1. - С. 257-260.

55. Попова Е.В. Алгоритм метода адаптивного эквивалентирования для расчета режимов высших гармоник / Мат. 8-й конф. молодежи ин-та систем энергетики им. JI.A. Мелентьева СО РАН. Иркутск. 1999, с. 175-188.

56. Поспелов Г.Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях./ Пор ред. Г.Е. Поспелова. М.: Энергоиздат. - 1981.

57. Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем / В.Э. Воротницкий, Ю.С. Железко, В.Н. Казанцев и др.; Под ред. В.Н. Казанцева. -М.: Энергоатомиздат. 1983.

58. Правила устройств электроустановок. 7-е изд. М.: НЦ ЭНАС,2005.

59. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. СПб: Изд-во «Деан». - 2000.

60. Проблемы установления размера ответственности за ухудшение качества электрической энергии и пути их решения / Соколов B.C., Ермилов М.А., Серков А.В. и др. Промышленная энергетика. - 2000, №8. - С. 15-19.

61. Расчет параметров высших гармоник. Dorner Hartmut / Electro- und Gebaudetechn. 2004, 79, №5. - P. 67-68.

62. Рюденберг P. Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем и установок: Пер. с нем. / Под ред. К.С. Демирчяна. 3-е изд., перераб. - Л.: Энергия. - 1980.

63. Семейкин В.Д. Методы анализа динамики электромагнитных процессов в вентильных преобразователях (обзорная информация). М.: Информэлектро. - 1979.

64. Семенов В.А. Контроль за электропотреблением и управление нагрузкой. Обзорная информация. М.: Информэнерго, 1989.

65. Смирнов С.С., Коверникова Л.И. Вклад потребителя в уровни напряжения высших гармоник в узлах электрической сети / Электричество. -1996, №1.-С. 58-64.

66. Способ инструментального выявления источников искажения напряжения и определения их влияния на качество электроэнергии / Карташев И.И., Пономаренко И.С., Сыромятников С.Ю., Гук Л.Л. / Электричество. 2001, №3. - С. 24-29.

67. Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д.Л. Файбисовича. М.: Изд-во НЦ ЭНАС. - 2005.

68. Сторчун А.Л. Цифровое моделирование вентильных преобразователей автономных электроэнергетических систем / Вентильные преобразователи в автономных электроэнергетических системах // Труды инта ВНИИэлектромашиностроения. 1988. - Том. 88. - С. 40-44.

69. Сыч Н.М. Снижение потерь мощности и энергии в электрических системах. Минск: БПИ. - 1977.

70. Такеути Т. Теория и применение вентильных цепей для регулирования двигателей: Пер. с англ. Л.: Энергия. - 1973.

71. Толстов Ю.Г., Теврюков А.А. Теория электрических цепей. М.: Высш. шк., 1971.

72. Улучшенный алгоритм Адалайна для текущего контроля гармоник. Wang Y.N., Gu J.C., Chen С.М. / Int. J. Power Energy Syst. 2003, 23, №2. - P. 117-126.

73. Управление качеством электроэнергии / Под ред. Ю.В. Шарова. -М.: Изд-во МЭИ.-2005.

74. Федотов А. И. Расчет переходных процессов в синхронных машинах с независимым тиристорным возбуждением дискретным операционным методом / Электричество. 2001, №5. - С. 25-34.

75. Федотов А.И., Каримов P.P., Федотов Е.А., Абдуллазянов Э.Ю. Теоретические основы дискретного моделирования электромашинно-вентильных систем. Научное издание. Казань. Изд-во КГЭУ. -2003.

76. Федотов А.И., Каримов P.P., Абдуллазянов Э.Ю. Расчет режимов электроэнергетической системы с электромашинно-вентильными преобразователями в ее составе: Учеб. пособие. Казань: Тип. КГЭУ. - 2003.

77. Федотов А.И., Чернова Н. В. Расчет гармонических составляющих токов в системе электроснабжения с вентильными преобразователями / Известия вузов. Проблемы энергетики. 2004, №11-12. - С. 33-42.

78. Федотов Е.А., Кузнецов А.В., Чернова Н.А. Математическая модель преобразователя в системе электроснабжения / Междунар. научн.-техн. конф «XII Бенардосовские чтения». Мат. докл. Иваново: Тип. ИГЭУ-2005 г.-С. 86.

79. Федотов Е.А., Федотов А.И., Рылов Ю.А., Ахметвалеева JI.B. Особенности работы преобразователей с резонансными гармониками в системе электроснабжения / Вестник АГНИ. 2006. №.

80. Федотов Е.А., Федотов А.И., Рылов Ю.А., Чернова Н.В. Схема замещения однофазного вентильного преобразователя для расчета гармоник тока / Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2006, №1-2. - С. - .

81. Ферро А. Измерения при несинусоидальных сигналах: новые подходы к старой проблеме науки и техники измерений / Приборы и системы управления. 1999, №10.-С. 15-17.

82. Ханзелка Збигнев, Бьень Анжей. Интергармоники / Энергосбережение. 2005, №6. - С. 80-84.

83. Щербина Ю.В. и др. Автоматизация управления технологическим расходом и потреблением электроэнергии./ Ю.В. Щербина, В.Д. Лепорский,

84. B.А. Жмурко. Киев: Техшка. - 1984.

85. Щербина Ю.В. и др. Снижение технологического расхода энергии в электрических сетях./ Ю.В. Щербина, Н.Д. Бойко, А.Н. Бутенко. Киев: Техннса. - 1981.

86. Экономия электроэнергии в электрических сетях./ И.И. Магда,

87. C.Я. Меженный, В.Н. Сулейманов и др.; Под ред. Н.А. Качановой и Ю.В. Щербины. Киев: Техшка. - 1986.

88. Электрическая часть станций и подстанций. Учебник для вузов / А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др. Под ред. А.А. Васильева. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат. - 1990.

89. Электрические нагрузки промышленных предприятий / С.Д. Волобринский, Г.М. Каялов, П.Н. Клейн и др. Л.: Энергия, 1971.

90. Ballay J.F., Ivanes М., Poloujadoff М. Computer aided analytical study of the transient operation an exciter alternator - rectifier set // IEEE Trans. Energy Convers. - 1990. - Vol. 5, №4. - P. 750-758.

91. Williamson S., Volshenk A.F. Time-stepping finite-element analysis for synchronous generator feeding rectifier load // IEE Proc. Elec. Power Appl. -1995.-Vol. 142, №1.-P. 50-56.

92. Nilssen Robert, Mo Olive. KREAN, a new simulation program for power electronic circuits // PESC'90 Rec. 21st Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf., San Antonio, Tex., 1990, vol. 1. New York: 1990. - P. 506-511.

93. Sakui Masaaki, Fajita Hiroshi. An analytical method for calculating harmonic currents of three-phase diode-bridge rectifier with de filter // IEEE Trans. Power Electron. 1994. - Vol. 9, №6. - P. 631-637.

94. Steinbuch M., Bosgra O. Dynamic modeling of a generator/ rectifier system // IEEE Trans. Power Electron. 1992. - Vol. 7, №1. - P. 212-223.

95. Sudhoff S.D. Waveform reconstruction from the average- value model of line-commutated converter synchronous machine systems // IEEE Trans. Energy Convers. - 1993. - Vol. 8, №3. - P. 404-410.

96. Sudhoff S.D. Analysis and average- value modeling of average- value model of line-commutated converter synchronous machine systems // IEEE Trans. Energy Convers. - 1993. - Vol. 8, №3. - P. 41-417.

97. Xing-Yuan Li, Malic O.P. Performance of double-star synchronous generator with bridge rectified output // IEEE Trans. Energy Convers. 1994. -Vol. 9, №3.-P. 613-619.