Оценка способов регулирования напряжения на выводах электроприемников

R. (8)
U ²
Также из этой формулы следует, что при полной компенсации реактивной мощности, т. е. при Q_н — Q^ = 0, потери активной мощности в линии будут минимальными. Интересно заметить, что генерирование реактивной мощности сверх Q_н снова вызовет рост потерь активной мощности в линии в соответствии с вышеприведенной формулой, где ставшая в этом случае отрицательной величина Q_н — Q^v возводится в квадрат.

3. 
   Регулирование напряжения путем изменения Х_э •
   

Включая последовательно в линию емкость достаточной величины, можно скомпенсировать значительную часть реактивности Х_э (в реальных
электропередачах до 70%). При этом падение напряжения в линии уменьшается. Тем самым достигается эффект регулирования. Такие емкости, включаемые в
линию последовательно, называются установками продольной компенсации (УПК) [6, 7].
Один из способов устранения противоречия между источниками и потребителями электроэнергии - включение в состав энергосистем накопителей энергии (НЭ), обеспечивающих, с одной стороны, равномерную нагрузку электростанций, а с другой - выравнивание переменной части графика электропотребления.
Помимо этого существует ряд электроэнергетических задач, которые могут быть частично или полностью решены с помощью НЭ;

• 
  повышение пропускной способности межсистемных связей;
  
• 
  стабилизация частоты и напряжения, повышение качества
  

электроэнергии.

• 
  улучшение статической и динамической устойчивости и, в конечном счете, общее повышение надежности работы ЭЭС.
  

НЭ можно разделить на группы по трем основным характеристикам: номинальной энергоемкости или мощности, быстродействию, требованиям к месту установки.
НЭ разделяются на две группы: 1) маневренные - с малым значением времени реверса и большой мощностью (до 1с), но рассчитанные на небольшую (до 109 Дж) энергоемкость (химические, инерционные, электрические); 2) не обладающие большим быстродействием, но рассчитанные на энергоемкость более 1014 Дж.
Накопители электроэнергии могут использоваться как для выравнивания графиков нагрузки, так и для повышения устойчивости и надежности ЭЭС. Накопители электрической энергии - единственный тип накопителей, аккумулирующий непосредственно электрическую энергию, с высоким КПД. Они инвариантны к месту установки, могут быть расположены в центрах нагрузки и непосредственно у потребителя. НЭ бесшумны в работе, достаточно надежны, так как не имеют движущихся частей, экологически чисты в производстве и утилизации. Более перспективными накопителями электроэнергии в настоящее время являются электрохимические конденсаторы (ЭК, суперконденсаторы).
Сравнивая эксплуатационные показатели электрохимических конденсаторов (ЭК) [8, 9] с имеющимися источниками тока, видно, что они занимают промежуточное положение между электростатическими,
электролитическими конденсаторами и аккумуляторными батареями (табл. 1).

Таблица 1

Параметры	Традиционные конденсаторы	Электрохимические конденсаторы	Батареи
1. Постоянная времени разряда (RC), сек.	менее 0,1	0,1 ... 10	"5 О 1
2. Удельная энергия, кДж/кг	до 0,5	0,5 ... 30	>100
3. Удельная мощность, кВт/кг	10-30	10-20	0,1..0,5
4. Срок службы, циклов: заряд- разряд	10 ^6	10 ^6	до 2000

Вышеприведенные параметры определяют оптимальные сферы применения ЭК, в частности:

- при компенсации провалов мощности (как правило, в переходные периоды, при переходе с одной сети на другую, включении мощной нагрузки и т.д.) до 30 секунд с одновременным запуском аварийного дизель-генератора;
- при буферировании питающего фидера предприятия путем подключения ЭК через тиристорный преобразователь, чтобы компенсировать провалы питающей сети.
Выводы

1. 
   Статья затрагивает неотложные и актуальные вопросы электроснабжения промышленных предприятий. Выполнен анализ отношений в вопросе энергоснабжающей организации и потребителя. Предложены конкретные мероприятия по регулированию уровня напряжения.
   
2. 
   Научно обоснованы и предложены ЦРП оптимальные способы централизованного регулирования напряжения на шинах электрических станций и ЦРП.
   
3. 
   Предложено эффективное мероприятие по снижению посадок напряжения в сетях и повышению устойчивости работы технологических потребителей за счет использования силового трансформатора двойного питания, имеющего четыре обмотки (две первичных ВВ и две вторичных НН).
   
4. 
   Рассмотрена возможность создания ёмкостно-аккумулирующей электростанции на базе суперконденсаторов повышенной энергоемкости - импульсных конденсаторов энергоёмких (ИКЭ) МНПО "ЭКОНД", основанных на эффекте двойного электрического слоя и имеющих ёмкость десятки и сотни фарад.
   
5. 
   Электрохимические конденсаторы могут широко применяться в системах повышения качества электроэнергии, заменяя традиционные конденсаторы и аккумуляторные батареи. При этом заказчик получает новые потребительские качества, и прежде всего надёжность; снижаются эксплуатационные издержки.
   

Summary
Considerations of scientifical basis, rating methods for voltage adjustments for provision that level of reliable power supply, which is sufficient for current industrial enterprises with problems and continuous technological processes, which are realized in current Russian power systems. We are suggesting methods which are allowing to choose schemes for transformation apparatus for independent voltage adjustment as a result of inventions schemes for connecting non-typically electrical equipments.
Литература

1. 
   Евдокунин Г.А. Электрические системы и сети: Учебное пособие. - СПб: Издательство Сизова М.П., 2004. - 304с.
   
2. 
   Гурсвич Ю.Е., Файбисович Д.Л., Хвощинская З.Г. Особенности электроснабжения промышленных предприятий с непрерывными технологическими процессами // Изв. РАН. Электричество. - 1990. - № 1.
   
3. 
   Гурсвич Ю.Е., Фанбисович Д.Л., Хношмиская Ч.Г. О бесперебойности электроснабжения промышленных потребителей // Изв. РАН. Электричество. - 1995. - №8.
   
4. 
   Правила устройства электроустановок. Изд. 7-е. - М.: Изд-во НЦЭНАС, 2002.
   
5. 
   Федеральный закон № 184-ФЗ «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 г.
   
6. 
   Басков М.В., Скворцов А.В. Исследование режимов пуска и самозапуска электродвигательной нагрузки с целью обеспечения непрерывности технологических процессов // Электрика. - № 4. - 2006. - С.19-24.
   
7. 
   Астахов Ю.Н., Веников В.А., Иванов А.М. и др. Функциональные возможности накопителей электрической энергии в энергосистемах // Изв. РАН. Электричество. - 1983. - №4.
   
8. 
   C.J. Farahmandi, D. Gideon “Comparison of Electrochemical Capacitors and Batteries for Short Duration UPS Applications”, Proceeding of the 6^th International Seminar on DLC and Similar Energy Storage Devices, Dec. 9-11, 1996, Deerfield Beach, FL, USA.
   
9. 
   M.W. Carlen, T. Christen “Testing and Modelling of SuperCap Applications”, Proceedings of the 7^th International Seminar on DLC and Similar Energy Storage Devices, Dec. 8-10, 1997, Deerfield Beach, FL, USA.
   

Поступила 20.12.2006