28
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1 (20),
март
2021
Снижение
потерь
в
сетях
Сергей
ШУВАЛОВ
,
начальник
департа
-
мента
технологического
развития
и
инноваций
ПАО
«
Россети
Ленэнерго
»
Дмитрий
ПАНФИЛОВ
,
д
.
т
.
н
.,
профессор
кафедры
Промыш
-
ленной
электроники
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
Михаил
АСТАШЕВ
,
к
.
т
.
н
.,
доцент
,
заведую
-
щий
кафедрой
Промыш
-
ленной
электроники
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
Перспективы
применения
нового
класса
полупровод
-
никовых
регуляторов
реактивной
мощности
в
автоматизированной
распределительной
сети
.
Результаты
опытно
-
промышленной
эксплуатации
В
статье
представлен
анализ
результатов
опытно
-
промыш
-
ленной
эксплуатации
нового
класса
полупроводникового
регулятора
реактивной
мощности
с
предельно
высоким
ка
-
чеством
регулирования
реактивного
тока
.
Приведены
резуль
-
таты
эксплуатации
,
проведенной
на
одной
из
транс
фор
ма
-
торных
подстанций
распределительных
сетей
ПАО
«
Россе
-
ти
Ленэнерго
»,
подтверждающие
заявленные
технические
характеристики
устройства
,
ориентированные
на
работу
в
составе
активно
-
адаптивных
сетей
,
в
том
числе
современ
-
ных
трансформаторных
подстанций
.
Продемонстрированы
эффекты
от
внедрения
устройства
и
перспективы
его
при
-
менения
.
З
аконодательством
большинства
современных
развитых
стран
,
в
том
числе
и
в
России
,
предусмотрено
,
что
электросбытовые
организации
должны
гаран
-
тировать
надежность
обеспечения
потребителей
электроэнергией
и
обеспечи
-
вать
ее
качество
в
соответствии
с
техническими
регламентами
.
Невыполнение
электросбытовыми
организациями
требований
по
качеству
электроэнергии
,
помимо
возможных
штрафных
санкций
,
несет
также
прямые
убытки
из
-
за
недоотпуска
электро
-
энергии
потребителям
[1].
При
этом
нагрузки
современных
распределительных
сетей
России
характеризуются
массовым
появлением
искажающих
электроприемников
с
не
-
линейными
вольт
-
амперными
характеристиками
,
увеличением
объемов
потребления
,
усилением
неравномерности
графиков
нагрузки
,
явно
выраженным
разнородным
харак
-
тером
электрических
нагрузок
потребителей
[2, 3].
Все
вышеперечисленные
факторы
приводят
к
повышению
уровня
реактивной
мощности
,
передаваемой
по
электрическим
сетям
,
превышению
установившимся
отклонением
напряжения
допустимых
ГОСТ
32144
29
Александр
РОЖКОВ
,
к
.
т
.
н
.,
старший
преподаватель
кафедры
Промыш
-
ленной
электроники
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
Роман
КРАСНОПЕРОВ
,
инженер
1
категории
кафедры
Промыш
-
ленной
электроники
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
величин
,
недоотпуску
электроэнергии
потребителям
,
а
также
ухудшению
качества
поставляемой
электроэнергии
в
целом
.
Одним
из
известных
и
эффективных
мероприятий
по
повышению
качества
элек
-
троэнергии
является
установка
компенсирующих
реактивную
мощность
устройств
[5].
В
распределительных
сетях
одним
из
распространенных
решений
по
компенса
-
ции
реактивной
мощности
является
применение
статических
компенсаторов
реак
-
тивной
мощности
(
СКРМ
) [4, 5].
При
этом
для
серийно
выпускаемых
на
сегодняшний
день
СКРМ
характерны
следующие
особенности
их
работы
:
–
ориентация
на
работу
в
трехфазном
режиме
;
–
количество
переключений
уровней
регулирования
реактивной
мощности
ограни
-
чивается
ресурсом
механических
контакторов
;
–
генерация
высших
гармоник
в
электрическую
сеть
и
,
как
следствие
,
необходи
-
мость
дополнительной
установки
устройств
фильтрации
;
–
относительно
низкое
быстродействие
(
единицы
и
десятки
минут
);
–
недостаточная
ориентация
на
современные
протоколы
телеуправления
по
стан
-
дартам
МЭК
61850
и
МЭК
60870-5-104;
–
использование
импортной
компонентной
базы
.
Несмотря
на
наличие
у
существующих
СКРМ
перечисленных
характерных
осо
-
бенностей
,
они
продолжают
функционировать
в
составе
электрических
сетей
.
Одна
-
ко
в
ближайшем
будущем
функционала
данных
преобразовательных
установок
бу
-
дет
недостаточно
для
функционирования
их
в
составе
перспективных
электрических
сетей
.
Стоит
отметить
,
что
в
настоящее
время
ПАО
«
Россети
»
всячески
поддержи
-
вает
развитие
активно
-
адаптивных
электрических
сетей
,
в
том
числе
современных
трансформаторных
подстанций
.
Так
,
в
[6]
указаны
технологические
приоритеты
ПАО
«
Россети
»,
обеспечивающие
повышение
надежности
и
эффективности
функциони
-
рования
электросетевого
комплекса
в
краткосрочной
и
среднесрочной
перспективе
.
К
основным
из
приоритетов
можно
отнести
:
–
применение
«
необслуживаемого
»
энергоэффективного
оборудования
;
–
сокращение
совокупной
стоимости
владения
применяемого
оборудования
и
тех
-
нологий
;
–
построение
интеллектуальной
энергетической
системы
с
активно
-
адаптивной
сетью
(Smart Grid);
–
внедрение
цифровых
элементов
электрической
сети
;
–
развитие
мультиагентных
технологий
управления
;
–
применение
«
активных
»
элементов
сети
(
устройства
на
базе
силовой
электро
-
ники
,
системы
накопления
энергии
и
т
.
д
.).
Таким
образом
,
для
работы
современных
СКРМ
в
составе
активно
-
адаптивных
электрических
сетей
и
трансформаторных
подстанций
они
должны
обладать
:
вы
-
соким
быстродействием
(20–40
мс
),
пофазным
независимым
регулированием
,
на
-
дежностью
работы
при
различном
характере
нагрузок
,
возможностью
автономного
и
/
или
дистанционного
управления
,
функциями
мониторинга
состояния
линии
элек
-
тропередачи
и
диагностики
работы
самого
устройства
,
принципы
функционирования
устройств
должны
способствовать
улучшению
качества
электрической
энергии
,
быть
ориентированными
на
использование
отечественной
компонентной
базы
,
при
этом
характеризоваться
высокими
технико
-
экономическими
показателями
.
В
настоящей
работе
представлены
результаты
опытно
-
промышленной
эксплу
-
атации
полупроводникового
регулятора
реактивной
мощности
(
ПРРМ
),
ориентиро
-
ванного
на
работу
в
составе
активно
-
адаптивных
электрических
сетей
,
в
том
числе
современных
трансформаторных
подстанций
.
Показана
эффективность
работы
по
-
добных
устройств
на
примере
их
функционирования
в
составе
традиционных
рас
-
пределительных
сетей
ПАО
«
Россети
Ленэнерго
».
Инициатором
разработки
и
внедрения
в
опытно
-
промышленную
эксплуатацию
нового
класса
полупроводниковых
регуляторов
реактивной
мощности
с
предель
-
30
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1 (20),
март
2021
но
высоким
качеством
регулирования
реактивного
тока
для
применения
в
активно
-
адаптивных
электрических
сетях
выступило
ПАО
«
Россети
Ленэнерго
».
Исполните
-
лем
работы
являлся
Московский
энергетический
институт
(
НИУ
«
МЭИ
»).
НИУ
«
МЭИ
»
совместно
со
специалистами
АО
«
ЭНИН
»
разработан
типоряд
полупроводниковых
ре
-
гуляторов
реактивной
мощности
,
характеризующийся
высокими
технико
-
экономическими
показателями
.
По
ре
-
зультатам
разработок
и
исследований
на
базе
ПАО
«
Элек
-
тровыпрямитель
»,
имеющем
совместный
с
АО
«
ЭНИН
»
опыт
разработки
и
реализации
управляемых
источников
реактивной
мощности
,
изготовлен
опытно
-
промышленный
образец
(
ОПО
)
ПРРМ
.
Основными
характерными
особенностями
реализован
-
ного
ОПО
ПРРМ
являются
:
–
реализация
силовой
схемы
устройств
на
базе
совре
-
менных
тиристорно
-
переключаемых
схем
[7, 8],
что
позволяет
осуществлять
смену
уровней
регулирования
реактивной
мощности
за
время
,
не
превышающее
период
сетевого
напряжения
(20
мс
)
неограниченное
количество
раз
;
–
реализация
большого
количества
уровней
регулируемой
реактивной
мощности
при
ограниченном
количестве
реактивных
элементов
в
устройстве
;
–
удаленный
мониторинг
и
передача
в
диспетчерский
пункт
данных
о
режимах
работы
устройства
,
уровнях
напряжений
и
токов
линии
электропередачи
в
месте
его
включения
в
электрическую
сеть
посредством
связи
через
современные
протоколы
телеуправления
;
–
построение
на
основе
отечественной
компонентной
базы
силовой
электроники
и
микропроцессорной
тех
-
ники
.
Характеристики
устройства
,
прошедшего
опытно
-
про
-
мышленную
эксплуатацию
,
приведены
в
таблице
1.
На
рисунке
1
представлены
фотографии
ОПО
ПРРМ
в
составе
трансформаторной
подстанции
.
Снижение
потерь
в
сетях
Табл
. 1.
Основные
технические
характеристики
реализованного
ОПО
ПРРМ
Параметры
Значения
Электрические
1
Класс
напряжения
0,4
кВ
, 50
Гц
2
Максимальная
мощность
50
квар
3
Максимальный
ток
в
фазе
75
А
4
Количество
уровней
регулирования
реактивной
мощности
32
5
Возможность
пофазного
управления
Имеется
6
Возможность
работы
в
режиме
автоматического
регулирования
реактивной
мощности
и
регулирова
-
ния
напряжения
в
узле
подключения
ОПО
ПРРМ
к
ЛЭП
Имеется
7
Поддержка
протокола
МЭК
61850
Имеется
8
Поддержка
протокола
МЭК
60870-
5-104
Имеется
Климатические
1
Колебания
температуры
окружаю
-
щей
среды
от
–40
до
+40°
С
2
Колебания
атмосферного
давления от
86,6
до
106,7
кПа
3
Тип
атмосферы
ΙΙ
по
ГОСТ
15150
4
Степень
защиты
IP 32
5
Высота
установки
над
уровнем
моря
до
1000
м
Конструктивные
и
массогабаритные
1
Габариты
(
Ш
×
В
×
Г
)
800×1665×500
мм
2
Вес
280
кг
3
Тип
ввода
Снизу
Рис
. 1.
ОПО
ПРРМ
в
составе
трансформаторной
подстанции
:
а
)
место
установки
ОПО
ПРРМ
;
б
)
силовая
часть
ОПО
ПРРМ
;
в
)
сис
-
тема
управления
ОПО
ПРРМ
б
)
а
)
в
)
31
С
целью
подтверждения
заявленных
функциональных
характеристик
реализованного
устройства
была
организо
-
вана
опытно
-
промышленная
эксплуатация
ОПО
ПРРМ
на
одной
из
подстанций
распределительных
сетей
ПАО
«
Рос
-
сети
Ленэнерго
».
Во
время
опытно
-
промышленной
эксплуатации
были
проверены
следующие
базовые
характеристики
ОПО
ПРРМ
:
–
автономная
работа
в
режиме
автоматической
компен
-
сации
реактивной
мощности
нагрузки
;
–
независимое
пофазное
регулирование
реактивной
мощности
;
–
наличие
возможности
пофазной
установки
принуди
-
тельного
уровня
реактивной
мощности
;
–
поддержка
телеуправления
по
стандартам
МЭК
60870-
5-104
и
МЭК
61850;
–
дистанционный
удаленный
мониторинг
и
передача
в
диспетчерский
пункт
данных
о
режимах
работы
устройства
,
уровнях
напряжений
,
токов
линии
электро
-
передачи
в
месте
его
включения
в
электрическую
сеть
.
Для
проведения
опытно
-
промышленной
эксплуатации
была
выбрана
подстанция
,
характеризующаяся
высокими
коэффициентами
реактивной
мощности
(
tg
),
колеблю
-
щимися
в
диапазоне
от
0,2
до
0,6,
причем
допустимое
зна
-
чение
0,4,
указанное
в
Приказе
Министерства
энергетики
РФ
от
23
июня
2015
года
№
380,
превышается
в
течение
значительной
доли
времени
.
Стоит
также
отметить
,
что
для
выбранной
подстанции
изначально
характерно
низкое
эквивалентное
сопротивление
сети
в
точке
присоединения
нагрузок
,
а
также
тенденция
к
завышенному
напряжению
,
что
позволило
проверить
работу
ОПО
ПРРМ
в
различных
режимах
работы
.
Основной
задачей
ОПО
ПРРМ
на
объекте
проведения
опытно
-
промышленной
эксплуатации
являлось
обеспече
-
ние
автоматической
компенсации
реактивной
мощности
потребителей
одного
из
питающих
силовых
трансфор
-
маторов
6/0,4
кВ
подстанции
.
При
этом
допускалось
при
-
сутствие
реактивной
мощ
-
ности
на
трансформаторе
на
уровне
не
более
шага
регулирования
ОПО
ПРРМ
(+/– 0,55
квар
).
Стоит
так
-
же
отметить
,
что
помимо
реализации
мероприятий
,
направленных
на
умень
-
шение
уровня
реактивной
мощности
на
выбранной
подстанции
,
ОПО
ПРРМ
не
должен
ухудшать
качество
электрической
энергии
в
месте
подключения
.
Так
,
например
,
компенсация
реактивной
мощности
не
должна
приводить
к
выхо
-
ду
напряжения
на
трансформаторе
за
пределы
нормируе
-
мых
ГОСТ
32144-2013
величин
.
Для
осуществления
верификации
заявленных
функцио
-
нальных
характеристик
ОПО
ПРРМ
в
течение
всей
опытно
-
промышленной
эксплуатации
была
организована
непрерыв
-
ная
фиксация
всех
режимов
работы
линии
электропередачи
в
месте
подключения
устройства
,
а
также
режимов
работы
самого
ОПО
ПРРМ
.
Фиксация
и
сохранение
информации
о
режимах
работы
была
осуществлена
с
помощью
поверен
-
ных
приборов
—
измерителей
показателей
качества
элек
-
троэнергии
(
ИПКЭ
)
РЕСУРС
-UF2M.
Система
управления
ОПО
ПРРМ
осуществляет
непре
-
рывный
мониторинг
реактивной
мощности
нагрузки
незави
-
симо
в
каждой
из
фаз
.
Регулирование
реактивной
мощности
также
осуществляется
в
каждой
из
фаз
независимо
друг
от
друга
.
На
рисунке
2
в
качестве
примера
приведена
диаграм
-
ма
работы
ОПО
ПРРМ
в
автоматическом
режиме
работы
для
фазы
А
.
При
этом
обмен
данными
и
управление
ОПО
ПРРМ
(
задание
уставок
,
режимов
работы
,
прием
диагности
-
ческой
информации
)
осуществлялись
по
каналам
дистанци
-
онной
связи
МЭК
60870-5-104
и
МЭК
61850.
Как
можно
заметить
из
рисунка
2,
смена
уровней
регу
-
лирования
реактивной
мощности
,
согласно
заложенным
алгоритмам
работы
,
осуществляется
дискретно
.
Частота
изменения
уровней
регулирования
для
выбранного
объекта
эксплуатации
была
выбрана
5
переключений
в
минуту
.
При
необходимости
,
частота
переключений
может
быть
увеличе
-
на
до
десятка
переключений
в
секунду
,
без
последствий
на
режимы
работы
и
функции
устройства
,
ресурс
переключе
-
ния
уровней
регулирования
которого
не
ограничен
.
На
рисунке
3
приведены
диаграммы
реактивной
мощно
-
сти
питающего
трансформатора
и
ОПО
ПРРМ
на
одном
из
интервалов
времени
опытно
-
промышленной
эксплуатации
.
Для
сравнения
на
этом
же
рисунке
приведены
диаграммы
реактивной
мощности
до
и
после
установки
ПРРМ
в
под
-
станции
.
Рис
. 2.
Реактивная
мощность
ОПО
ПРРМ
и
питающего
трансформатора
подстанции
в
фазе
А
в
автоматическом
режиме
работы
ОПО
ПРРМ
на
интервале
10
минут
(
данные
с
ИПКЭ
)
6
4
2
0
–2
–4
–6
–8
–10
–12
–14
12:50
12:51
12:52
12:53
12:54
12:55
12:56
12:57
12:58
12:59
13:00
Q
трансформатора
Q
ПРРМ
P
,
кВт
/
Q
,
квар
32
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1 (20),
март
2021
Как
можно
заметить
из
рисунка
3,
ОПО
ПРРМ
осу
-
ществляет
полную
компенсацию
реактивной
мощности
.
На
рисунке
4
приведены
диаграммы
работы
ОПО
ПРРМ
на
одном
из
интервалов
времени
опытно
-
промышленной
эксплуатации
при
превышении
напряжением
питающего
трансформатора
заданной
уставки
.
Рисунок
4
демонстрирует
реакцию
ОПО
ПРРМ
на
пре
-
вышение
напряжением
допустимых
заданных
уставок
(110%
от
номинального
напряжения
).
В
алгоритмы
работы
ОПО
ПРРМ
заложена
опережающая
реакция
на
превышение
напряжением
заданных
уставок
.
Так
,
при
достижении
на
-
пряжением
уровня
109% (
момент
времени
t
1
)
ОПО
ПРРМ
начинает
осуществлять
мероприятия
по
снижению
уровня
напряжения
—
начинает
последовательное
уменьшение
уровня
регулируемой
реактивной
мощности
.
При
достиже
-
нии
напряжением
уровня
108,5%
ОПО
ПРРМ
автоматиче
-
ски
возобновляет
работу
в
режиме
компенсации
реактивной
мощности
.
В
случае
если
уменьшение
уровня
регулируемой
реактивной
мощности
не
приводит
к
уменьшению
уровня
на
-
пряжения
,
ОПО
ПРРМ
перестает
компенсировать
реактивную
мощность
и
находится
в
данном
режиме
работы
до
тех
пор
,
пока
напряжение
не
вернется
в
допустимый
диапазон
.
На
рисунке
5
в
качестве
при
-
мера
приведены
осциллограммы
тока
и
напряжения
ОПО
ПРРМ
в
фазе
С
,
а
на
рисунках
6, 7
и
8
приведено
пофазное
сравнение
гармонических
составляющих
на
-
пряжения
в
фазах
А
,
В
и
С
соот
-
ветственно
.
Из
приведенных
диаграмм
вид
-
но
,
что
токи
и
напряжения
ОПО
ПРРМ
являются
синусоидальными
,
гармонические
коэффициенты
на
-
Снижение
потерь
в
сетях
Рис
. 3.
Суммарные
трехфазные
реактивные
мощности
питающего
трансформатора
(
сети
),
ОПО
ПРРМ
и
нагрузки
подстанции
до
(
а
)
и
после
(
б
)
установки
ОПО
ПРРМ
(
данные
с
ИПКЭ
)
а
)
б
)
40
30
20
10
0
30
20
10
0
–10
–20
–30
03:40
03:50
04:00
04:10
04:20
04:30
04:40
04:50
05:00
05:10
05:20
05:30
01:00
01:30
02:00
02:30
03:00
03:30
04:00
04:30
Время
Время
Мощность
,
квар
Мощность
,
квар
Суммарная
реактивная
мощность
сети
(
Q
ABC
сети
),
квар
Суммарная
реактивная
мощность
нагрузки
(
Q
ABC
нагрузки
),
квар
Суммарная
реактивная
мощность
ПРРМ
(
Q
ABC
ПРРМ
),
квар
Рис
. 4.
Уровень
реактивной
мощности
трансформатора
и
ОПО
ПРРМ
в
фазе
А
и
на
-
пряжение
в
той
же
фазе
на
интервале
пяти
минут
(
данные
с
ИПКЭ
)
Напряжение
в
точке
подключения
ПРРМ
Реактивная
мощность
ПРРМ
t
1
t
2
t
3
t
4
Q
,
квар
U
,
о
.
е
Рис
. 5.
Осциллограммы
тока
(
розо
-
вая
,
масштаб
1:100)
и
напряжения
(
оранжевая
,
масштаб
1:750)
ОПО
ПРРМ
в
фазе
С
33
пряжения
в
период
работы
с
ОПО
ПРРМ
и
без
ОПО
ПРРМ
различаются
незначительно
.
При
этом
величины
гармо
-
нических
коэффициентов
значительно
меньше
предельно
допустимых
значений
.
Таким
образом
,
устройство
обеспечи
-
вает
высокое
качество
потребляемой
электроэнергии
и
не
нуждается
в
установке
дополнительных
фильтров
высших
гармоник
.
Представленные
результаты
опытно
-
промышленной
эк
-
сплуатации
ОПО
ПРРМ
подтверждают
функционирование
всех
основных
заявленных
характеристик
устройства
в
полном
объеме
.
Успешная
эксплуатация
ОПО
ПРРМ
в
составе
суще
-
ствующего
электросетевого
комплекса
,
дает
основание
для
его
интеграции
в
состав
активно
-
адаптивных
электрических
сетей
,
в
том
числе
перспективных
трансформаторных
подстанций
.
Коэффициенты
n
-
х
гармонических
составляющих
напряжения
U
A
Рис
. 6.
Гармонический
состав
напряжения
в
фазе
A
в
режимах
с
подключенным
и
отключенным
ОПО
ПРРМ
С
ПРРМ
Без
ПРРМ
Нормально
допустимые
значения
Коэффициенты
n
-
х
гармонических
составляющих
напряжения
U
B
Рис
. 7.
Гармонический
состав
напряжения
в
фазе
B
в
режимах
с
подключенным
и
отключенным
ОПО
ПРРМ
С
ПРРМ
Без
ПРРМ
Нормально
допустимые
значения
Коэффициенты
n
-
х
гармонических
составляющих
напряжения
U
C
Рис
. 8.
Гармонический
состав
напряжения
в
фазе
C
в
режимах
с
подключенным
и
отключенным
ОПО
ПРРМ
С
ПРРМ
Без
ПРРМ
Нормально
допустимые
значения
34
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1 (20),
март
2021
К
основным
эффектам
от
внедрения
подобных
устройств
в
состав
существующих
электрических
сетей
можно
отнести
:
увеличение
пропускной
способности
сети
,
снижение
актив
-
ных
потерь
в
линиях
электропередачи
и
сетевых
трансфор
-
маторах
,
отложенная
реконструкция
сети
.
Использование
ОПО
ПРРМ
обеспечило
разгрузку
существующей
электриче
-
ской
сети
по
реактивной
мощности
,
что
позволяет
увеличить
пропускную
способность
элементов
электрической
сети
по
активной
мощности
.
Для
сетей
,
работающих
на
пределе
пе
-
редаваемой
активной
мощности
,
это
позволяет
рассмотреть
вопрос
об
отказе
или
переносе
сроков
строительства
новых
или
реконструкции
существующих
линий
электропередачи
и
повышении
установленной
мощности
трансформаторного
оборудования
подстанций
с
целью
увеличения
пропускной
способности
электрических
сетей
.
При
этом
возникает
до
-
полнительная
экономия
благодаря
отсутствию
затрат
на
строительство
и
эксплуатацию
новых
линий
электропере
-
дачи
,
а
также
дополнительная
выручка
за
предоставляемые
транспортные
услуги
по
передаче
электроэнергии
.
Разгрузка
линий
электропередачи
и
сетевых
трансфор
-
маторов
от
реактивной
мощности
привела
также
к
снижению
в
них
действующего
тока
и
,
соответственно
,
активных
потерь
,
что
,
очевидно
,
отразится
на
экономическом
эффекте
,
рассчи
-
тываемом
из
стоимости
сэкономленной
электроэнергии
.
Сто
-
ит
отметить
,
что
экономический
эффект
от
применения
ПРРМ
будет
носить
системный
характер
и
проявится
одновременно
как
у
потребителя
электроэнергии
,
так
и
в
электрических
се
-
тях
.
Системный
эффект
заключается
в
снижении
ущерба
от
упущенной
коммерческой
выгоды
и
уменьшении
размеров
штрафных
платежей
по
договорным
обязательствам
у
всех
участников
рынка
электроэнергии
;
в
экономии
затрат
на
ре
-
новацию
,
планово
-
предупредительные
и
восстановительные
ремонты
всех
видов
оборудования
;
в
сокращении
ущербов
от
безвозвратных
потерь
средств
производства
.
Реализованный
ОПО
ПРРМ
удовлетворяет
всем
со
-
временным
и
перспективным
требованиям
,
предъявляе
-
мым
к
устройствам
,
работающим
в
активно
-
адаптивных
электрических
сетях
,
в
том
числе
трансформаторных
под
-
станциях
,
развитие
которых
всячески
поддерживает
ПАО
«
Россети
» [6].
Кроме
этого
,
устройство
является
одним
из
первых
в
отечественной
силовой
электронике
преобразова
-
телей
,
работающих
в
составе
действующей
электрической
сети
и
поддерживающих
современные
протоколы
дистан
-
ционного
телеуправления
по
стандартам
МЭК
60870-5-104
и
МЭК
61850.
Учитывая
также
,
что
устройство
обеспечивает
удаленный
мониторинг
и
передачу
в
диспетчерский
пункт
данных
о
режимах
работы
устройства
,
оно
может
быть
ин
-
тегрировано
в
состав
активно
-
адаптивных
сетей
,
в
том
чис
-
ле
перспективных
трансформаторных
подстанций
.
Таким
образом
,
устройство
,
поддерживающее
подобный
функци
-
онал
,
становится
не
только
эффективным
инструментом
компенсации
реактивной
мощности
,
но
и
интеллектуальным
устройством
в
составе
активно
-
адаптивных
энергосистем
.
Оно
способно
принимать
решение
о
необходимости
реали
-
зации
того
или
иного
режима
работы
,
исходя
из
ситуации
и
режима
работы
в
энергосистеме
в
целом
.
Стоит
отметить
,
что
технологии
изготовления
ОПО
ПРРМ
не
ограничиваются
обозначенной
мощностью
и
напряжени
-
ем
.
Все
реализованные
в
ОПО
ПРРМ
технические
решения
могут
быть
масштабированы
как
по
мощности
,
так
и
по
клас
-
су
напряжения
.
Реализация
полупроводниковых
регулято
-
ров
реактивной
мощности
на
основе
новой
технологии
на
высоких
классах
напряжений
,
в
случае
масштабной
установ
-
ки
в
проб
лемных
точках
электрических
сетей
может
,
с
одной
стороны
,
решить
комплексную
проблему
перегрузки
линий
реактивными
токами
и
стабилизировать
уровни
напряжения
в
пределах
ГОСТ
32144
в
темпе
процесса
,
с
другой
стороны
,
будет
способствовать
модернизации
существующих
линий
электропередачи
на
пути
перехода
к
активно
-
адаптивным
электрическим
сетям
.
Успешное
завершение
опытно
-
промышленной
эксплу
-
атации
ОПО
ПРРМ
на
базе
пилотной
трансформаторной
подстанции
ПАО
«
Россети
Ленэнерго
»
позволяет
сделать
выводы
о
возможности
масштабирования
разработанной
технологии
построения
полупроводниковых
регуляторов
реактивной
мощности
для
решения
аналогичных
задач
на
других
подстанциях
ПАО
«
Россети
Ленэнерго
»
и
ЕЭС
Рос
-
сии
в
целом
.
Снижение
потерь
в
сетях
ЛИТЕРАТУРА
1.
Воротницкий
В
.
Э
.,
Жабин
К
.
В
.,
Колибаба
В
.
И
.
Сравнительный
анализ
управления
реактивной
мощностью
на
электроэнерге
-
тических
рынках
зарубежных
стран
и
России
//
Электрические
станции
, 2020,
№
5(1066).
С
. 8–19.
2.
Воротницкий
В
.
Э
.,
Кутовой
Г
.
П
.,
Овсейчук
В
.
А
.
Снижение
потерь
электроэнергии
в
электрических
сетях
России
—
стратегический
путь
повышения
их
энергетической
эффективности
//
Новости
ЭлектроТехники
, 2015,
№
3(93).
3.
Кононенко
В
.
Ю
.,
Мурачев
А
.
С
.,
Смоленцев
Д
.
О
.
Задачи
научно
-
технической
политики
в
области
качества
электроэнергии
на
современном
этапе
формирования
цифровой
экономики
РФ
//
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
, 2018,
№
2(47).
С
. 28–31.
4.
Идельчик
В
.
И
.
Электрические
системы
и
сети
. 2-
е
изд
.
М
.:
ООО
«
Издательский
дом
Альянс
», 2009. 592
с
.
5.
Железко
Ю
.
С
.
Потери
электроэнергии
.
Реактивная
мощность
.
Качество
электроэнергии
:
Руководство
для
практических
рас
-
четов
.
М
.:
ЭНАС
, 2009. 456
с
.
6.
Положение
ПАО
«
Россети
» «
О
единой
технической
политике
в
электросетевом
комплексе
».
Утверждено
Советом
директоров
ПАО
«
Россети
» (
протокол
от
08.11.2019
№
378).
7. Pan
fi
lov D.I., ElGebaly A.E., Astashev M.G., Rozhkov A.N. New ap-
proach for thyristors switched capacitors design for static VAR com-
pensator systems. 19th International Conference of Young Specialists
on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM), Erlagol,
Russia, 2018, pp. 6403-6408.
8. Pan
fi
lov D.I., ElGebaly A.E., Astashev M.G., Rozhkov A.N. Control
System Operation in Thyristors Switched SVCs with Improved Quality
of Reactive Power. 2018 IEEE International Conference on Environ-
ment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial and Com-
mercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe), Palermo,
Italy, 2018, pp.1-6.
В статье представлен анализ результатов опытно-промышленной эксплуатации нового класса полупроводникового регулятора реактивной мощности с предельно высоким качеством регулирования реактивного тока. Приведены результаты эксплуатации, проведенной на одной из трансформаторных подстанций распределительных сетей ПАО «Россети Ленэнерго», подтверждающие заявленные технические характеристики устройства, ориентированные на работу в составе активно-адаптивных сетей, в том числе современных трансформаторных подстанций. Продемонстрированы эффекты от внедрения устройства и перспективы его применения.
