Внедрение активно-адаптивных элементов

В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

ГОЛУБЕВА К.А., СамГТУ, г. Самара

Науч. рук. д-р техн. наук, профессор КУБАРЬКОВ Ю.П.

Электроэнергетическим системам с внедрением активно-адаптивных элементов уделяется все большее внимание.

Различные виды источников электрической энергии (возобновляемые и нетрадиционные в том числе), коммутационные аппараты, линии электропередач (ЛЭП), устройства защиты и автоматики, активные устройства преобразования электрической энергии и т.д. могут составлять структуру интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС).

Такие устройства позволяют обеспечить необходимые свойства интеллектуальной системы. К одному из свойств можно отнести адаптивную реакцию на различные отклонения и возмущения в реальном времени от заданных параметров в нормальном и аварийном режимах электросети, а также адаптивную реакцию на объектах, которые подключены к сети, например на генераторах и потребителях.

Основная цель ИЭС ААС – обеспечить эффективное использование различных видов ресурсов для качественного и надежного энерго-снабжения потребителей, используя современные технологические средства и единую интеллектуальную систему управления за счет гибкого взаимодействия таких ее субъектов, как генерация, электрические сети и потребители.

Оптимизация спроса и производство электрической энергии, а также уменьшение потерь и оптимизация уровней напряжений в узлах сети – это основное преимущество адаптивных электрических сетей.

Активно внедряются новые технологии, такие как распределенная генерация, трансформаторы с аморфным сердечником, сверхпроводни­ковые кабельные линии и др.

Распределенная генерация представляет собой расположение дополнительных источников электроэнергии очень близко от потребителей. Их мощность выбирается исходя из предполагаемой мощности конечного потребителя, учитывая имеющиеся ограничения (экологические, технологические, правовые и т.д.), и может находиться в широком диапазоне (от двух до нескольких сотен киловатт). При всем этом потребитель остается включенным в общую электросеть.

Дополнительными источниками электроэнергии могут являться как альтернативные средства (солнечные батареи, ветровые генераторы, топливные элементы), так и традиционные когенерационные установки (КГУ) малой и средней мощности.

С внедрением на рынки высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) материалов с высокими токонесущими характеристиками обеспечиваются новые возможности для практического использования этого явления. Главными преимуществами силовых ВТСП-кабелей являются: большая токовая нагрузка, небольшие потери в сверхпро-воднике, экологическая чистота (отсутствие масел, минимальное электромагнитное и тепловое воздействие на окружающую среду), высокий уровень пожарной безопасности.

Сверхпроводящие кабельные линии имеют малое активное сопротивление, что обеспечивает уменьшение потерь электроэнергии.

Трансформаторы с аморфным магнитопроводом называют трансфор­маторами будущего. Основное преимущество таких трансформаторов – их высокая энергоэффективность. Из-за особых свойств аморфных сплавов силовые трансформаторы с магнитопроводом из такого материала имеют значительно низкие потери холостого хода, составляющие основную часть потерь в трансформаторах. Внедрение аморфной стали предоставляет возможность совершить настоящий технологический прорыв и уменьшить потери на 75 %.

Один из самых перспективных путей снижения затрат на производство и эксплуатацию силовых трансформаторов – это использование сердечников из аморфных сплавов. В таком случае получается более чем пятикратное снижение потерь холостого хода трансформаторов в сравнении с сердечниками из холоднокатаной электротехнической стали.

Таким образом, использование активно-адаптивных элементов в распределительных сетях позволит достаточно повысить качество электроэнергии и усилить электроэнергетическую систему.

Внедрение ИЭС ААС, которые оснащены современными системами автоматизации управления и оценки состояния режимов работы, позволит определить такие элементы сети, у которых самые большие уровни потерь; также сможет оптимизировать их работу, позволит получать качественно новый уровень эффективности функционирования и развития электро-энергетической системы.

УДК 620.9