Влияние режима заземления нейтрали сети собственных нужд блока, питаемой через реактированную отпайку, на выполнение защиты от замыканий на землю
д.т.н. Вайнштейн Р.А.,Томский политехнический университет, г. Томск, Россия; к.т.н. Доронин А.В., к.т.н. Пашковский С.Н., к.т.н. Воронов П.Л., ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары, Россия; Валов В.Н., ООО «Болид», г. Новосибирск, Россия.

Аннотация: в работе рассмотрены проблемы выполнения защит от однофазных замыканий на землю в обмотке статора генератора и двигателей в блоках генератор-трансформатор с питанием сети собственных нужд через реактор при различных режимах заземления нейтрали. Предложено решение, обеспечивающее в таких схемах селективную защиту генератора без зоны нечувствительности и сохранение условий для выполнения селективной защиты двигателей собственных нужд. Такое решение принципиально может быть использовано при изолированной, заземленной через низкоомный или высокоомный резистор нейтрали сети собственных нужд. Показано, что наиболее предпочтительным является режим заземления через высокоомный резистор. Результаты работы могут быть использованы при проектировании новых объектов, а также модернизации существующих.
Ключевые слова: блок генератор-трансформатор, защита генератора от замыканий на землю, резистивное заземление нейтрали.

The effect of neutral grounding mode auxiliary network unit powered via an reacted line on the implementation of earth fault protection
D.Sc. Vainshtein R.A., Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia; Ph.D. Doronin A.V., Ph.D. Pashkovsky S.N., Ph.D. Voronov P.L., Research and Production
Enterprise EKRA, Ltd., Cheboksary, Russia; Valov V.N., Bolid LLC, Novosibirsk, Russia.

Abstract: the paper considers the problems of performing protection against single-phase earth faults in the stator winding of the generator and motors in generator-transformer units with power supply to the auxiliary network through the reactor under various neutral grounding modes. A proposed solution provides selective protection of the generator in such schemes without a dead zone and preserves the conditions for performing selective protection of auxiliary engines. Such a solution in principle can be used with an isolated auxiliary network earthed through a low-resistance or high-resistance neutral resistor. It is shown that the grounding mode through a high-resistance resistor is most preferable. The results of the work can be used in the design of new facilities, as well as the modernization of existing ones.
Keywords: generatortransformer unit, earth fault generator protection, resistive neutral grounding.


Особенности динамических свойств автономной микросети c источниками распределенной генерации
д.т.н. Попов М.Г., Базлов Д.А., к.т.н. Васильева О.А., Чжиюй Л., к.т.н. Лапидус А.А., к.т.н. Семенов К.Н., Институт энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия.

Аннотация: общемировым направлением развития энергосистемы является ее децентрализация, которая осуществляется увеличением числа генерирующих установок малой мощности. Это приводит к возникновению сетей MicroGrid, способных работать в изолированном режиме. Актуальным вопросом становится обеспечение требуемых быстродействия, надежности функционирования защиты и противоаварийной автоматики (ПА) при аварийных
нарушениях режима в такой автономной системе. Для этого в статье исследуются динамические свойства автономной системы электроснабжения с источниками распределенной генерации, анализ которых позволяет выявить особенности их нестационарных режимов и выполнить качественную оценку существующих нормативных требований к ПА. Исследование устойчивости MicroGrid производится для расчетной модели СИГРЭ при изменении схемно-режимной ситуации в сети. Модели установок малой генерации выполнены на основе рекомендуемых схем IEEE, методика исследования устойчивых режимов
соответствует стандарту ФСК ЕЭС. В статье в качестве примера выполнен анализ действия устройства быстродействующей автоматики повторного включения, что может быть использовано для изучения влияния и эффективности новых решений систем управления и защиты MicroGrid.
Ключевые слова: автономная система электроснабжения, MicroGrid, малая генерация, динамические свойства, устойчивость, быстродействующая автоматика, RTDS.

Features of dynamic properties of autonomous microgrid with distributed generation sources
D.Sc. Popov M.G., Bazlov D.A., Ph.D. Vasilyeva O.A., Zhiyu L., Ph.D. Lapidus A.A., Ph.D. Semenov K.N. The Institute of Energy, Peter the Great St. Petersburg
Polytechnic University, St. Petersburg, Russia.

Abstract: the global direction of development of the power system is its decentralization, which is carried out by increasing the number of low-power generating units. This results in MicroGrid networks that can operate in isolated mode. Ensuring the required speed and reliability of protection and anti-accident automation in case of emergency mode violations in such an Autonomous system becomes an urgent issue. To do this, the article examines the dynamic properties of an Autonomous power supply system with distributed generation sources, the analysis of which allows us to identify the features of their non-stationary modes and perform a qualitative assessment of existing regulatory requirements for emergency automation. The microgrid stability study is performed for the SIGRE calculation model when the circuit-mode situation in the network changes. Models of small-scale generation units are based on the recommended IEEE schemes, and the method for studying stable modes corresponds to the Federal grid system standard. As an example, the article analyzes the operation of a high-speed automatic re-activation device, which can be used to study the impact and effectiveness of new solutions for MicroGrid control and protection systems.
Keywords: autonomous power supply system, MicroGrid, small generation, dynamic properties, stability, highspeed automation, RTDS.


Диагностические модели деформации обмоток силовых трансформаторов. Уравнения электродинамических сил
Александров Н.М., НПП «Динамика», г. Чебоксары, Россия.

Аннотация: в статье приведены модели геометрических деформаций обмоток силовых трансформаторов, а также модернизированные формулы расчета электродинамическихсил, действующих на обмотку с деформацией.
Ключевые слова: трансформатор, деформация, электродинамические силы, частотный отклик, SFRA, диагностика, интерпретация.

Diagnostic models of power transformer’s winding deformation. equations of electrodynamic forces.
Aleksandrov N.M., SPE «Dynamics», Cheboksary, Russia.

Abstract: the article presents the models of geometric deformations of the power transformer’s windings; the formulas for calculating the electrodynamic forces acting on a winding with deformation are modernized.
Keywords: transformer, deformation, electrodynamic forces, frequency response, SFRA, diagnostics, interpretation.


Фильтр первой гармоники
к.т.н. Седойкин Д.Н., ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары.

Аннотация: представленный в данной работе фильтр основной/первой гармоники предназначен для выделения в периодическом несинусоидальном сигнале основной/первой гармоники с полным подавлением остальных составляющих, в том числе и постоянной. Фильтр основной/первой гармоники разработан для применения в контрольно-измерительной части устройств, работающих в сетях промышленной частоты. Основным методом фильтрации является режекция спектра входного сигнала. Режекция спектра осуществляется комбинированным фильтром с конечной импульсной характеристикой, в состав которого входят многосекционный фильтр скользящего среднего и гребенчатый фильтр.
Ключевые слова: цифровая обработка сигналов, цифровой фильтр, фильтр основной/первой гармоники, КИХ-фильтр, режекция спектра.

The first harmonic pass filter
Ph.D. Sedoykin D.N., EKRA Research and Production Enterprise Ltd, Cheboksary, Russia.

Abstract: presented in this article the first (fundamental) harmonic pass filter (FHPF) is designed to isolate the first (fundamental) harmonic in a periodic non-sinusoidal signal with complete suppression of the remaining components, including the steady component. FHPF is designed for usage in the control and measurement parts of devices which are operating in industrial frequency networks. The main filtering method is spectrum rejection of the input signal. Spectrum rejection is performed by combined filter with a finite impulse response (FIR filters) and consist of multisectional moving average filter and comb filter.
Keywords: digital signal processing, digital filter, first harmonic pass filter, FIR filter, spectrum rejection.


Обеспечение эффективности солнечной фотоэлектрической станции в условиях быстро меняющейся конфигурации освещенности
Федотов А.Ю., Степанова Д.А., к.т.н. Наумов В.А., д.т.н. Антонов В.И., ЧГУ им. И.Н. Ульянова, ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары, Россия.

Аннотация: в условиях равномерной освещенности, когда все фотомодули станции освещены одинаково, энергетическая характеристика солнечной фотоэлектрической станции имеет единственную точку максимума вырабатываемой электроэнергии. Отслеживание и поддержание точки максимума для обеспечения эффективной работы фотоэлектрической станции в этих условиях является простой задачей, с которой хорошо справляются стандартные методы, такие как метод «возмущения и наблюдения». Однако частичная затененность, характеризующаяся неравномерной освещенностью фотомодулей солнечной станции, приводит к появлению на энергетической характеристике локальных максимумов, среди которых только одна обеспечивает максимум вырабатываемой станцией мощности. Очевидно, что для повышения эффективности работы солнечной фотоэлектрической станции в условиях с быстро меняющейся конфигурацией освещенности нужны методы форсированного перемещения рабочей точки к глобальному максимуму. В статье рассматриваются особенности характеристик солнечной электрической станции в условиях частичной затененности и формулируются требования к алгоритмам ускоренного поиска точки максимальной мощности на энергетической характеристике станции. С целью обеспечения универсальности и эффективности действия алгоритмов в условиях различной конфигурации освещенности предлагается использовать нормированные вольт-амперную и энергетическую
характеристики. Предлагаемый подход позволяет формировать режимные точки станции на нормированных характеристиках в темпе изменения конфигурации освещенности, избегая затратного сканирования всей энергетической характеристики. Исследуется взаимодействие между алгоритмом форсированного выявления точки реального максимума мощности в условиях частичной затененности и стандартным алгоритмом поддерживания режима работы станции вблизи обнаруженного реального максимума мощности.
Ключевые слова: солнечная фотоэлектрическая станция, фотомодули, точка максимальной мощности, методы поиска точки максимальной мощности, неравномерная освещенность, частичная затененность.

Providing efficiency of the solar photoelectric station under conditions of fast change of insolation configuration
Fedotov A.Yu., Stepanova D.A., Ph.D. Naumov V.A., D.Sc. Antonov V.I., Chuvash State University, EKRA Ltd., Cheboksary, Russia.

Abstract: under conditions of uniform insolation, when all the photovoltaic modules of the station are insolated identically, the energy characteristic of a photovoltaic station has a single point of maximum generated electricity. Tracking and maintaining the maximum point to ensure the efficient operation of the photovoltaic station under these conditions is a simple task that standard methods, such as the «perturbation and observation» method, can do well. However, partial shading, characterized by the non-uniform insolation of the photovoltaic modules of the photovoltaic station, leads to the appearance of local maxima on the energy characteristic, among which only one provides the maximum power generated by the station. Obviously, to increase the efficiency of the solar photovoltaic plant in conditions with a rapidly changing insolation configuration, methods of forced movement of the operating point to a global maximum are needed. The article discusses the features of the characteristics of a solar power plant in the partial shading conditions and formulates requirements for algorithms for the accelerated search of the maximum power point on the energy characteristic of the station. In order to ensure the versatility and effectiveness of the algorithms in conditions of different insolation configurations, it is proposed to use normalized current-voltage and energy characteristics. The proposed approach allows forming station operating points on normalized characteristics at the rate of insolation configuration change, avoiding costly scanning of the entire energy characteristic. The interaction between the forced detection algorithm of the real maximum power point under partial shading conditions and the standard algorithm for maintaining the station operation mode near the detected real maximum power point is being investigated.
Keywords: photovoltaic power station, photovoltaic array, PV, maximum power point, MPP, maximum power point tracking control, MPPT, non-uniform insolation, partially shaded condition, real MPP, global MPP.


Опыт реализации самовосстанавливающихся распределительных сетей в ОАО «Сетевая компания»
Рахматуллин Р. Р., Япбаров Р. Н., ОАО «Сетевая компания», г. Казань, Россия.

Аннотация: в статье рассматривается метод автоматизации распределительных сетей. Подробно рассмотрен опыт создания алгоритма системы автоматического восстановления сети в ОАО «Сетевая компания».
Ключевые слова: автоматизация, релейная защита, распределительные сети, система автоматического восстановления сети (САВС), самовосстанавливающиеся распределительные сети.