Топология электрической сети и способ передачи электрической энергии
Цель работы– снижение потерь и повышение энергосбережения в электрических сетях. Задачи энергосбережения и энергоэффективности требуют не только снижения потерь на различных этапах передачи и преобразования электроэнергии, но и сохранения баланса энергии, генерируемой в электросистеме и потребляемой электроприемниками в различных режимах работы. С увеличением числа электроприемников и усложнением электроэнергетических систем произвести такое согласование в традиционных способах передачи электроэнергии достаточно сложно, что неизбежно приводит к потерям, снижению энергоэффективности таких систем. Для достижения данной цели предложена многоуровневая топология электрической сети и асинхронный способ передачи электрической энергии между узлами, включающими нагрузку, источники энергии, накопители энергии, присоединенные соответствующим образом. Математическим методом показано, что данная топология сети позволяет с помощью накопителей энергии, управляемыхпо определенному алгоритму, и телеинформационных технологий оптимизировать баланс электрической энергии в сети, добиваясь равенства выработанной и потребленной электроэнергии. Такая топология сети и способ передачи электрической энергии могут быть положены в основу цифровых технологий в энергетике (ЭНЕРНЕТ). Ключевым элементом многоуровневой топологии и асинхронного метода передачи электрической энергии являются накопители энергии, управляющие энергетическими потоками в сети с помощью телеинформационных технологий. Данная топология сети и асинхронный способ передачи электрической энергии позволяют уменьшить дисбаланс выработанной и потребленной в сети энергии, что приводит к ряду положительных результатов.
Ключевые слова
Об авторах
Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики,
Россия
Смоленцев Николай Иванович – канд. техн. наук, доцент кафедры технической электроники
Четошникова Лариса Михайловна – д-р техн. наук, профессор кафедры автоматики.
Список литературы
1. Старченко А.Г., Дзюбенко В.В., Ряпин И.Ю. Интернет энергии: Будущее электроэнергетики уже наступило // Цифровая энергетика. 2018. №5. С.17–24.
2. Белов В.Ф., Рожкова С.А., Фарафонтов Д.В. Экспериментальная оценка модели оптимального управления накопителем электрической энергии // Modern HIGH Technologies.2016. №5. С.20–26.
3. Кобец Б.Б., Волкова И.О. Инновационное развитие электроэнергетики на базе концепции SmartGrid. М.: ИАЦ Энергия, 2010. 208с.
4. Смоленцев Н.И., Кондрин С.А. Сверхпроводящий электрокинетический накопитель энергии для локальных электрических сетей // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017. Т.19. №3-4. С. 53–60.
5. Experimental Setup and Efficiency Evaluation of Zero-Field-Cooled (ZFCYBCO Magnetic Bearings // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2017.V. 27.N. 4.
6. Lin X., Lei Y., Zhu Y.A. Novel Super conductinq magnetic Energy Storage system design based on a Three-Level T-type Converter and ITS Energy-Shaping Control Strategy. Electric Power Systems Research. 2018.V. 162. pp. 64-73.
7. Smolentsev N.I., Kondrin S.A., Bondarev Y.L., Gilmetdinov M.F., et al.Some Issues of development and mathematical Modeling of superconducting electrokinetic Energy Storage Unit. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science Сер. «Innovations and Prospects of Development of Mining Machinery and Electrical Engineering — Power Supply of Mining Companies» 2017.
8. Bayat H.Energy management system for smart house with multi-sources using pi-ca controller.Afrakhte P.4th Iranian Conference on Renewable Energy and Distributed Generation, ICREDG 2016. V.4. pp. 24-31.
9. Sun Q., Zhang Y., Ma ZhangA Novel Energy Function-Based Stability Evaluation and Nonlinear Control Approach for Energy Internet, H.D.2017. IEEE Transactions on Smart Grid.20017.V.8. N.3. pp.1195-1210
10. Rastegar M., Fotuhi-Firuzabad M., Moeini-Aghtaieh M., et al. Probabilistic Energy Management Scheme for Renewable-Based Residential Energy Hubs // IEEE Transactions on Smart Grid.2017. V. 8. N.5. pp. 2217-2227.
11. Smart Power Grids – Talking about a Revolution // IEEE Emerging Technology Portal, 2009 .
12. Лоскутов А.Б., Соснина Е.Н., Лоскутов А.А.«Способ передачи электрической энергии»Патент на изобретение РФ № 2475918, МПК H02J4/00;RU. Опубл. 20.02.2013, Бюл. № 5.
13. Чивенков А.И., Крахмалин И.Г.«Способ передачи электрической энергии трехфазного напряжения на переменном токе и система для его реализации».Патент на изобретение РФ № 2337451, МПК H02J3/00, опубл. 27.10.2008; RU. Бюл.№30.
14. БекерманнЙенс, Хайнбокель Штефан. «Устройство и способ для формирования, накопления и передачи электрической энергии». Патент на изобретение РФ № 2496208, МПК H02J7/34, опубл. 20.10.2013 г.RU. Бюл. № 29.
15. Рауль Е.В. Перспективы применения накопителей энергии для сетей электроснабжения 0,4 кВ // Вестник МЭИ.2013. № 3.
Рецензия
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках реализации Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 2014–2020 годы», идентификационный номер проекта RFMEFI57818X0265 (соглашение от 27.11.2018 г. № 075-02-2018-209 (14.578.21.0265)). Заказчик – Министерство образования и науки Российской Федерации.
Для цитирования:
Смоленцев Н.И., Четошникова Л.М. Топология электрической сети и способ передачи электрической энергии. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019;21(4):95-103. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-4-95-103
For citation:
Smolentsev N.I., Chetoshnikova L.M. Electric network topology and method of transmission of electric energy. Power engineering: research, equipment, technology. 2019;21(4):95-103. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-4-95-103
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.