Определение рациональных мест размещения мультиконтактных коммутационных систем

При интеграции объектов распределенной генерации в системы электроснабжения сельских потребителей до 1000 вольт возникает проблема управления конфигурацией соответствующих электрических сетей. Для управления конигурацией систем электроснабжения сельских потребителей до 1000 вольт предлагается использовать мультиконтактные коммутационные системы. При этом отсутствуют методики и критерии выбора рациональных мест размещения мультиконтактных коммутационных систем в системах электроснабжения сельских потребителей до 1000 вольт, содержащих объекты распределенной генерации. (Цель исследования) Разработка методики определения рационального размещения мультиконтактных коммутационных систем в сельских электрических сетях до 1000 вольт, содержащих объекты распределенной генерации. (Материалы и методы) Выполнен анализ применения устройств управления конфигурацией в исследуемых системах электроснабжения. Определены эффекты от установки мультиконтактных коммутационных систем и основные виды ущерба от перерыва электроснабжения для сельскохозяйственных потребителей. Разработана методика определения рационального места размещения мультиконтактных коммутационных систем. (Результаты и обсуждение) Предложено практическое применение разработанной методики на примере реконструкции сельской электрической сети, содержащей объекты распределенной генерации. Из предложенных вариантов выбрано рациональное место размещения мультиконтактных коммутационных систем. (Выводы) Установка мультиконтактных коммутационных систем позволяет сократить ущерб от перерывов электроснабжения для сельских потребителей. На выбор рациональной локализации мультиконтактных коммутационных систем влияют различные факторы, каждый из них может быть определяющими, в зависимости от ситуации. Разработанная методика позволяет оценить совокупность всех факторов и сделать наиболее целесообразный выбор с точки зрения максимальной эффективности системы электроснабжения в целом. Определенное на основе методики рациональное место размещения мультиконтактных коммутационных систем позволяет сократить на 55 процентов ущерб от перерывов электроснабжения потребителям сельской электрической сети.

1. Виноградов А.В., Лансберг А.А., Виноградова А.В. Анализ конфигурации электрических сетей 0,4 кВ Орловской области // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2023. Т. 70. N4(53). С. 22-29. DOI: 10.22314/2658-4859-2023-70-4-22-29.

2. Nepsha F.S., Varnavskiy K.A., Voronin V.A. et al. Integration of renewable energy at coal mining enterprises: problems and prospects. Journal of Mining Institute. 2023. Vol. 261. 455-469. EDN: LNSCEY.

3. Dorjiev S.S., Bazarova E.G., Rosenblum M.I., Morenko K.S. Multi-unit modular wind farm for areas of low wind potential. IOP. Science and Engineering. 2021. N1035. 012010. DOI: 10.1088/1757-899X/1035/1/012010.

4. Oussama B., Lechelah A., Chaouki I., Kalinin V.F. A novel multilevel inverter’s design and implementation based on photovoltaic systems. Transactions TSTU. 2022. Vol. 28. N1. 55-65. DOI: 10.17277/vestnik.2022.01.pp.055-065.

5. Лоскутов А.Б., Соснина Е.Н., Лоскутов А.А. Новый подход к построению электрических распределительных сетей России // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2011. N3. С. 147-151. EDN: OAKHAX.

6. Бык Ф.Л., Мышкина Л.С., Кожевников М.В. Повышение устойчивости энергоснабжения регионов на основе локальных интеллектуальных энергосистем // Экономика региона. 2023. N19 (1). С. 163-177. DOI: 10.17059/ekon.reg.2023-1-13.

7. Илюшин П.В., Музалев С.Г. Подходы к созданию систем управления микроэнергосистем // Релейная защита и автоматизация. 2016. N3(24). С. 39-45. EDN: XACPCH.

8. Головинский И.А., Лондер М.И. Интеллектуальные агенты оперативно-диспетчерского управления электрическими сетями. I. Элементы архитектуры // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2014. N1. С. 91-101. EDN: SBKDRP.

9. Брилинский А.С., Грунина О.И. Цифровизация распределительных сетей как путь к реализации функций самовосстановления // Известия НТЦ Единой энергетической системы. 2019. N1(80). С. 69-82. EDN: ACKJAF.

10. Haakana J., Lassila J., Kaipia T. et al. Comparison of reliability indices from the perspective of network automation devices. IEEE Transactionson Power Delivery. 2010. Vol. 25. Iss. 3. 1547-1555. DOI: 10.1109/PESGM.2012.6344642.

11. Da Silva L.G.W., Pereira R.A.F., Mantovani J.R.S. Allocation of protective devices in distribution circuits using nonlinear programming models and genetic algorithms. Electric Power Systems Research. 2004. Vol. 69. Iss. 1. 77-84. DOI: 10.1016/J.EPSR.2003.08.010.

12. Виноградов А.В. Типы мультиконтактных коммутационных систем // Агротехника и энергообеспечение. 2019. N2(23). С. 12-26. EDN: DTXXYZ.

13. Столяров С.В. Методика оценки материального ущерба от перерывов в электроснабжении крупнотоварных сельскохозяйственных организаций // Экономика сельского хозяйства России. 2022. N5. С. 28-31. DOI: 10.32651/225-28.

14. Виноградов А.В., Виноградова А.В., Скитёва И.Д., Панфилов А.А. Сравнительный анализ надежности электроснабжения по районам электрических сетей // Инновации в сельском хозяйстве. 2018. N3(28). С. 39-46. EDN: YLSZEL.

15. Vinogradov A., Bolshev V., Vinogradova A. et al. Analysis of the power supply restoration time after failures in power transmission lines. Energies. 2020. N13. 2736. DOI: 10.3390/en13112736.

16. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г., Багметов А.А. Критерии оптимизации места установки реклоузера в распределительной сети 6-10 кВ // Электротехнические системы и комплексы. 2018. N1(38). С. 33-39. DOI: 10.18503/2311-8318-2018-1(38)-33-39.

17. Vinogradova A., Vinogradov A., Bolshev V. et al. Allocation of 0.4 kv PTL sectionalizing units under criteria of sensitivity limits and power supply reliability. Applied Sciences. 2021. Vol. 11. N24. 11608. DOI: 10.3390/app112411608.