Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Systems Methods Technologies. Yu.N. Bulatov et al. The use of energy … 2018 № 2 (38) p. 38-43 38 УДК 621.311, 621.331 DOI: 10.18324/2077-5415-2018-2-38-43 Применение накопителей энергии и управляемых установок распределенной генерации для снижения провалов напряжения в сетевом энергетическом кластере Ю.Н. Булатов 1 а , А.В. Крюков 2,3 b , Нгуен Ван Хуан 3 c 1 Братский государственный университет, ул. Макаренко 40, Братск, Россия 2 Иркутский государственный университет путей сообщения, ул. Чернышевского 15, Иркутск, Россия 3 Иркутский национальный исследовательский технический университет, ул. Лермонтова 83, Иркутск, Россия а bulatovyura@yandex.ru, b and_kryukov@mail.ru, c huanco.k7a@gmail.com , а https://orcid.org/0000-0002-3716-5357, b https://orcid.org/0000-0001-6543-1790, c https://orcid.org/0000-0002-7321-3969 Статья поступила 16.04.2018, принята 27.04.2018 С развитием электроэнергетических систем (ЭЭС) становится более острой проблема накопления и хранения энергии, решить которую возможно путем создания накопителей энергии (НЭ) — реверсивных устройств для частичного или полного разделения во времени выработки и потребления энергии. Концепция интеллектуальных сетей (smart grid) предусматривает широкое применение установок распределенной генерации (РГ), которые могут работать на базе возобновляемых источни- ков энергии параллельно с НЭ; при этом НЭ являются важными элементами интеллектуальных сетей и позволяют выпол- нять ряд полезных функций, таких как выравнивание графиков нагрузки, обеспечение бесперебойного питания особо важных потребителей, демпфирование колебаний мощности и частоты, обеспечение стабильной и устойчивой работы установок РГ, улучшение качества электроэнергии. Накопители на основе аккумуляторных батарей большой энергоемкости считаются достаточно перспективными для использования в интеллектуальных ЭЭС. В статье рассмотрены вопросы, связанные с ис- пользованием НЭ для электроснабжения нетяговых потребителей; при этом исследовалось влияние НЭ и алгоритмов регули- рования напряжения и частоты установок РГ на снижение провалов напряжения в системе электроснабжения при нормаль- ных и аварийных режимах. Исследования проводились в системе MATLAB на модели сетевого кластера, выполненного на ос- нове вставки постоянного тока (ВПТ), связывающей нетяговых потребителей с установками РГ и НЭ с тяговой подстанци- ей 110/27,5/6,3 кВ. В результате компьютерного моделирования было выявлено, что использование постоянно подключенных НЭ на шинах постоянного тока ВПТ позволяет значительно уменьшить глубину провала напряжения у нетягового потреби- теля при временном отключении основного питания. Кроме того, применение прогностических алгоритмов управления по сравнению с традиционными позволяет снизить глубину провала напряжения, значительно уменьшить время переходного процесса и величину перерегулирования напряжения и частоты при временном отключении основного питания нетяговых потребителей, а также при удаленном трехфазном коротком замыкании. Ключевые слова : накопитель энергии; распределенная генерация; прогностические алгоритмы управления; электроснаб- жение железных дорог; провал напряжения. The use of energy storage devices and controlled distributed generation plants to reduce voltage dips in a network energy cluster Yu.N. Bulatov 1 a , A.V. Kryukov 2, 3 b , Nguyen Van Huan 3 c 1 Bratsk State University; 40, Makarenko St., Bratsk, Russia 2 Irkutsk State Transport University; 15, Chernyshevsky St., Irkutsk, Russia 3 Irkutsk National Research Technical University; 83, Lermontov St., Irkutsk, Russia а bulatovyura@yandex.ru, b and_kryukov@mail.ru, c huanco.k7a@gmail.com , а https://orcid.org/0000-0002-3716-5357, b https://orcid.org/0000-0001-6543-1790, c https://orcid.org/0000-0002-7321-3969 Received 16.04.2018, accepted 27.04.2018 With the development of electric power systems (EPS), the problem of accumulation and storage of energy becomes more acute, which can be solved by creating energy storage devices (ESD) - reversible devices for partial or complete separation in time of energy generation and consumption. The concept of intelligent networks (smart grid) provides for a wide application of distributed generators (DG) that can operate on the basis of renewable energy sources in parallel with the ESD; while ESD are important elements of intelli- gent networks and allow performing a number of useful functions such as equalization of load schedules, ensuring uninterrupted power supply to critical consumers, damping of power and frequency variations, ensuring stable and stable operation of DG plants, improving the quality of electricity. The accumulators based on accumulator batteries of high energy intensity are considered quite promising for use in intellectual power plants. The article deals with the issues related to the use ESD for electricity supply to non-tiring consumers; at the same time, the influence of ESD and algorithms for regulating the voltage and frequency of the DG plants on reducing voltage