Аннотация: Рассмотрены схемотехническое решение и результаты исследований опытного образца твердотельного трансформатора низкого напряжения на основе управляемого полупроводникового AC/DC/AC-преобразователя. Устройство позволяет подключать к сети одновременно два разнохарактерных источника переменного и постоянного напряжения, обеспечивая надежность электроснабжения, а также повышать качество электроэнергии, передаваемой потребителю. Приведены структурная и принципиальная электрическая схемы опытного образца, его конструкция и технические характеристики. Рассмотрены система управления и алгоритм работы устройства, а также принцип действия его основных узлов: активного выпрямителя, двухканального конвертора, автономного инвертора напряжения и ёмкостного накопителя звена постоянного тока. Приведены результаты экспериментальных исследований опытного образца твердотельного трансформатора низкого напряжения, позволивших определить допустимый диапазон входного напряжения источников питания, подключаемых к устройству, а также способность устройства обеспечить стабилизацию и симметрирование выходного напряжения

Аннотация: Рассмотрена целесообразность применения в составе интегрируемых в сети устройств компенсации реактивной мощности раздельного регулирования по фазам и применения систем управления, адаптирующих режимы работы в зависимости от параметров нагрузок и уровней напряжения. На примере компенсатора реактивной мощности выполнена оценка эффективности применения интеллектуальных устройств в сетях 0,4 кВ. Данные, собранные в течение двух месяцев, демонстрируют эффективность компенсатора с интеллектуальной системой управления в поддержании стабильного коэффициента мощности, близкого к единице, и снижении уровня реактивной мощности в сети до минимальных значений. Устройство успешно поддерживает уровни напряжения в допустимых пределах на всех фазах, что подчеркивает его эффективность в снижении колебаний и обеспечении сбалансированных уровней напряжения. Кроме того, устройство обеспечивает повышение эффективности благодаря снижению потерь мощности, способствуя повышению стабильности и надежности распределительной сети. Результаты подтверждабт необходимость более широкого внедрения разработанной технологии построения тиристорных компенсаторов реактивной мощности с интеллектуальной системой управления и передачи данных.

Аннотация: Представлены результаты разработки экспериментального образца накопителя энергии модульного типа на основе литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей. Накопитель предназначен для питания электроприемников промышленного назначения при переменном трехфазном напряжении 380 В и предполагает возможность параллельной работы модулей за счет синхронизации выходных напряжений инверторов, входящих в состав модулей. Представлена структурная схема и описание основных компонентов накопителя. Рассмотрен алгоритм синхронизации инверторов напряжения при параллельной работе. Представлены результаты имитационного моделирования и экспериментальных исследований накопителя

Аннотация: Рассмотрены особенности работы транзисторного последовательного полумостового резонансного инвертора с одним конденсатором в режиме источника вторичного электропитания (ИВЭ). С помощью математических моделей ИВЭ установлена зависимость вида и параметров внешней характеристики от добротности его силового контура, а также выявлена связь между соотношением емкостей этого контура и выходным напряжением на холостом ходу. Результаты исследований могут быть использованы при разработке ИВЭ для потребителей с неравномерным энергопотреблением и токовыми перегрузками вплоть до короткого замыкания.

Аннотация: Статья посвящена моделированию конструкции цилиндрического линейного генератора с постоянными магнитами в составе преобразователя волновой энергии. Модель разработана в среде мультифизического моделирования COMSOL Multiphysics как двумерная осесимметричная с использованием метода конечных элементов. Проведено исследование влияния геометрических размеров генератора на максимальное значение ЭДС методом численного моделирования. На основе проведенных исследований определены оптимальные параметры генератора: ширина магнита, ширина немагнитной вставки, ширина и высота паза, ширина зубца статора.

Аннотация: Надежность и эффективность работы интеллектуальных электронных устройств (ИЭУ) защиты и автоматики является важной задачей, особенно для сложных и больших энергосистем. Поэтому важно выполнять многовариантное тестирование этих устройств в условиях, приближенных к реальным, перед вводом их в эксплуатацию. Это связано с развитием объектов распределенной генерации, электростанций на базе возобновляемых источников энергии и т.д, что приводит к усложнению схемно-режимных ситуаций в сети и режимов работы ИЭУ. Кроме того, полунатурное тестирование необходимо при апробировании работы новых алгоритмов для ИЭУ, а также в условиях использования стандартов обмена данными. Различные устройства для проверки релейной защиты и автоматики имеют существенные функциональные ограничения, особенно для «цифровых подстанций» и сетей со сложной структурой. Для качественной оценки корректности работы ИЭУ необходимо выполнить динамическое моделирование возможных электрофизических процессов и тестирование в замкнутом цикле. В статье рассмотрен киберфизический стенд, состоящий из четырех ИЭУ, программно-аппаратного комплекса RTDS и RSCAD-модели системы электроснабжения. Выполнен анализ аварийных событий при различных сценариях и отклика ИЭУ защиты на такие события.

Аннотация: Рассмотрены основные принципы и зарубежный опыт (по данным МЭК и CIGRE) разработки, расчетов и испытаний на стойкость при коротких замыканиях масштабных макетов мощных однофазных силовых трансформаторов, а также правила распространения результатов испытаний макета на реальный трансформатор для подтверждения его стойкости. Показана возможность разработки и испытаний таких макетов для подтверждения надежности мощных трансформаторов российского производства.

Аннотация: Рассмотрена концепция реализации двухагрегатной электростанцией на базе дизельных двигателей с регулируемой частотой вращения и силовых полупроводниковых преобразовательных устройств. обоснована энергетическая целесообразность эксплуатации электростанций такого типа. Предложена бестрансформаторная схемная топология электростанции. На основе сравнительного анализа с альтернативными типами электростанций подтверждены высокие энергетические (топливные) характеристики электростанции, в том числе в зоне среднестатистических нагрузок. Выполнен синтез структуры силовой схемы и системы автоматического регулирования электростанцией. На основе имитационного моделирования подтверждены показатели качества регулирования в режим параллельной работы генераторных агрегатов.

Аннотация: Использование преобразователей частоты в групповом электроприводе и судовых электроэнергетических системах с электростанцией на основе двигателей внутреннего сгорания переменной частоты вращения позволяет снизить стоимость электрооборудования и улучшить массогабаритные показатели. Однако гармонические искажения, генерируемые преобразователями частоты, негативно влияют на качество электрической энергии и приводят к дополнительным потерям в статорных обмотках синхронных генераторов, ухудшению условий коммутации полупроводниковых ключей и другим негативным эффектам. В статье исследуется гармонический состав потребляемого тока для преобразователей частоты со звеном постоянного тока при малых нагрузках по мощности. Исследованы преобразователи частоты различных топологий, мощностей и марок. Приведен спектральный состав тока потребляемого преобразователями частоты при изменении частоты выходного напряжения. Рассмотрено влияние сетевого дросселя и мощности загрузки на гармонический состав потребляемого тока. Показано, что спектральный состав генерируемых искажений индивидуален для каждого преобразователя частоты, но 5-я, 7-я, 11-я, 13-я, 17-я и 19-я гармоники остаются доминирующими, а в режиме долевой нагрузки до 30 % ток, потребляемый преобразователями, обладает значительными гармоническими искажениями.

Аннотация: Предложен способ диагностирования автономной дизель-генераторной установки на основе использования аппарата искусственных нейронных сетей, который позволяет уменьшить затраты времени на диагностирование без полного обследования объекта диагностирования. Способ позволяет сократить количество проверок для выявления неисправного состояния элемента в среднем на 30%.

Аннотация: Рассмотрена автономная система электрогенерации с приводом от первичного двигателя переменной частоты вращения, предназначенная для ветряных и волновых электростанций (микроЭС), а также для электростанций с двигателями внутреннего сгорания, скорость вращения первичного двигателя которых регулируется в соответствии с потребляемой электрической мощностью для увеличения КПД. Система генерации содержит преобразовательную систему электрического тока и параметров генерируемой электроэнергии, позволяющую обеспечить заданное напряжение на нагрузке при любой частоте вращения первичного двигателя. Показана целесообразность использования асинхронной электрической машины в качестве генератора. Применена концепция возбуждения вращающегося поля статора источником тока с частотой, меньшей частоты вращения ротора на заданную величину скольжения, и генерации электрической мощности на частоте тока возбуждения. Разработана функциональная схема системы электрогенерации. Дано математическое описание генераторной установки, разработана имитационная модель асинхронного генератора, приведены результаты вычислительных экспериментов.