Уменьшение дополнительных потерь электроэнергии в электрических сетях с помощью кросс-трансформаторов

Паралельна робота ліній електропередачі (ЛЕП) різної напруги через високу міру неоднорідності викликає ускладнення при транспортуванні та розподілі електроенергії. Наслідком цього є додаткові втрати електроенергії, а також перевантаження комутаційних апаратів та ЛЕП нижчої напруги. У статті розглянуто задачу оптимізації режимів електроенергетичної системи (ЕЕС) з використанням лінійних регуляторів, а саме крос-трансформаторів (КТ). Представлені практичні результати знаходження оптимального місця встановлення КТ та його оптимальну поперечну складову коефіцієнта трансформації, що за рахунок перерозподілу потоків потужності дає змогу зменшити додаткові втрати електроенергії. В дослідженнях показано, що використання КТ також дозволяє зменшувати кількість перемикань РПН трансформаторів, що зберігає їх ресурс роботи.Parallel operation of power lines with different voltages has high non-uniformity and causes problems in electric-power transmission and distribution. As a result the electric networks have additional losses of electricity and overload of switching devices and power lines with lower voltage. The task of optimization of electrical power system regimes by using linear regulators, namely cross transformers, is studied in the article. It has been found out the optimal placement location of cross transformer and its optimal transverse component of transformation ratios that help to power flow rescheduling and decrease additional losses of electricity. These results help to decrease the additional losses of electricity. It has been shown that application of cross transformer can decrease the quantity of switching of on-load tap-changing transformer and save resources.Параллельная работа линий электропередач (ЛЭП) разного напряжения из-за высокой степени неоднородности вызывает трудности при транспортировке и распределении электроэнергии. Следствием этого являются дополнительные потери электроэнергии, а также перегрузка коммутационных аппаратов и ЛЭП низкого напряжения. В статье рассмотрено задачу оптимизации режимов ЭЭС с использованием линейных регуляторов, а именно кросс-трансформаторов (КТ). Представлены практические результаты нахождения оптимального места установки КТ и его оптимальной поперечной составляющей коэффициента трансформации, что дает возможность уменьшить дополнительные потери электроэнергии. В исследованиях показано, что использование КТ может уменьшать количество переключений РПН трансформаторов, что сохраняет их ресурс работы

Compensation of the mutual impact of the nonuniform electric grids using linear regulators

Дисертацію присвячено проблемі підвищення ефективності роботи мереж енергопостачальних компаній шляхом оптимального керування потоками потужності, фазозсувними кутами та напругою в електричних мережах з використанням трансформаторів з РПН та крос-трансформаторів. Встановлено залежність втрат потужності, зумовлених взаємними і транзитними перетоками між магістральними електричними мережами та розподільними мережами, від зміни коефіцієнта трансформації крос-трансформатора, розміщеного в розподільній електричній мережі. Розроблено метод визначення раціонального місця приєднання крос-трансформатора в розподільній електричній мережі та оптимального значення його кута, на який зсувається вектор напруги. Метод оснований на компенсації неоднорідності паралельно працюючих електричних мереж.Объектом исследования диссертационной работы являются процессы оптимального управления нормальными режимами электрических сетей, а предметом исследования – методы и средства компенсации взаимовлияния МЭС на распределительные сети. Научная новизна исследования заключается в том, что показана возможность и эффективность компенсации негативного влияния магистральных сетей на распределительные сети линейными регуляторами, установленными на подстанциях распределительных сетей. В частности: впервые установлена зависимость потерь мощности, обусловленных взаимными и транзитными перетоками между МЭС и распределительными электрическими сетями (РЭС), от изменения коэффициента трансформации КТ установленного в РЭС, что может быть использовано для уменьшения в них дополнительных потерь электроэнергии, вызванных транзитными перетоками мощности; впервые предложен метод определения оптимальных мест присоединения КТ в РЭС, основанный на компенсации неоднородности параллельно работающих электрических сетей, что позволяет повысить эффективность управления токами нагрузок МЭС в ветках РЭС; усовершенствован метод определения оптимального значения комплексной составляющей коэффициентов трансформации трансформаторных связей в РЭС с КТ, которые используются в оптимальном управлении потоками мощности.The thesis is devoted to the solution of the problem of improving the operating efficiency of the electric grids of the energy supply companies by means of the optimal control of power flows, phase-shifting angles and voltages in the electric grids using transformers with top-charging and cross-transformers. The dependence of power losses, which are caused by mutual and transit flows between the main electric grids and distribution grids, on the change of transformation ratio of the cross-transformer located in the electric distribution grid has been determined. The method to determine the reasonable joining place for the cross-transformer in the electric distribution grid and the optimal value of the cross-transformer angle at which the voltage vector is moved has been developed. This method is based on the compensation of the nonuniformity of the electric grids working in parallel