Processes of formation and suppression of deterministic voltage failures in autonomous power supply systems
DOI:
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2025-196-65-72Keywords:
power supply system, minimum voltage protection, control system, voltage drop, autonomous power system, electromagnetic compatibility, quality of electrical energy.Abstract
The processes of formation of deterministic voltage failures in autonomous power supply systems, including the power supply of floating engineering structures from the shore, are considered. The scheme of the ship's electric power system is presented as an autonomous power supply system. The results of the study of the proposed control method obtained in the process of simulation of deterministic voltage failures during autonomous generation of electrical energy in the SimInTech environment are considered. The analysis of the processes of formation of conductive low-frequency deterministic electromagnetic interference in networks with low integral indicators (low value of short circuit currents) of electrical networks of floating engineering structures is carried out. Comparisons are provided between the requirements for quality indicators of electrical energy generated on a floating engineering structure and generated by onshore power plants. A method has been proposed to improve the quality of electrical energy through preliminary regulation and preparation of the electrical power system to receive a commensurate (powerful) load.
Downloads
References
(1). ГОСТ 32144–2013. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения (EN 50160:2010, NEQ). Введ. 01–2014–07. Москва: Стандартинформ, 2014. 16 с.
GOST 32144–2013. Mezhgosudarstvennyy standart. Elektricheskaya energiya. Sovmestimost’ tekhnicheskikh sredstv elektromagnitnaya. Normy kachestva elektricheskoy energii v sistemakh elektrosnabzheniya obshchego naznacheniya (EN 50160:2010, NEQ) [Electric energy. Electromagnetic compatibility of technical equipment. Power quality limits in the public power supply systems]. Moscow, 2014. 16 p. (In Russ.).
(2). Ершов С. В., Пигалов М. С. Анализ средств и способов ограничения влияния провалов напряжения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 12-1. С. 95–104. EDN: ZXGZJL.
Ershov S. V., Pigalov M. S. Analiz sredstv i sposobov ogranicheniya vliyaniya provalov napryazheniya [Analysis of means and methods of limitation of influence voltage fails]. Izvestiya Tul’skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki. Izvestiya Tula State University. Technical Sciences. 2017. No. 12-1. P. 95–104. EDN: ZXGZJL. (In Russ.).
(3). Зацаринная Ю. Н., Маргулис С. М., Федотов Е. А. Применение динамических компенсаторов искажений напряжения для повышения надежности системы электроснабжения // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2018. Т. 10, № 1 (37). С. 55–63. EDN: UTFBTK.
Zatsarinnaya Yu. N., Margulis S. M., Fedotov E. A. Primeneniye dinamicheskikh kompensatorov iskazheniy napryazheniya dlya povysheniya nadezhnosti sistemy elektrosnabzheniya [Application of dynamic compensators of voltage disturbances for increasing the reliability of the electrical supply system]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta. Bulletin of Kazan State Power Engineering University. 2018. Vol. 10, no. 1 (37). P. 55–63. EDN: UTFBTK. (In Russ.).
(4). Шпиганович А. Н., Черных И. А., Шилов И. Г. Провалы напряжения в высоковольтных электрических сетях // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2006. № 1. C. 16–19.
Shpiganovich A. N., Chernykh I. A., Shilov I. G. Provaly napryazheniya v vysokovol’tnykh elektricheskikh setyakh [Voltage dips in HV-networks] // Vesti vysshikh uchebnykh zavedeniy Chernozem’ya. News of Higher Educational Institutions of the Chernozem Region. 2006. No. 1. P. 16–19. (In Russ.).
(5). Choi S. S., Li J. D., Vilathgamuwa D. M. A generalized voltage compensation strategy for mitigating the impacts of voltage sags/swells. IEEE Transactions on Power Delivery. 2005. Vol. 20, no. 3. P. 2289–2297. DOI: 10.1109/TPWRD.2005.848442.
(6). Qian Y., Zhang Y., Chen M. [et al.]. Research and application of test system for voltage dip ride through capability of electrical equipments. China International Conference on Electricity Distribution (CICED). 2014. P. 168–172. DOI: 10.1109/CICED.2014.6991686.
(7). Ершов М. С., Егоров А. В., Валов Н. В., Комков А. Н. Учет несимметрии питающего напряжения в системах защиты от потери устойчивости промышленных электротехнических систем // Промышленная энергетика. 2011. № 9. С. 22–24. EDN: OGHOPX.
Ershov M. S., Egorov A. V., Valov N. V., Komkov A. N. Uchet nesimmetrii pitayushchego napryazheniya v sistemakh za shchity ot poteri ustoychivosti promyshlennykh elektrotekhnicheskikh system [Considering the asymmetry of the supply voltage in systems for protection against loss of stability of industrial electrical systems]. Promyshlennaya energetika. Industrial Power Engineering. 2011. № 9. P. 22–24. EDN: OGHOPX. (In Russ.).
(8). Егоров А. В., Новоселова Ю. В. Устойчивость асинхронных многомашинных комплексов при внешних многопараметрических возмущениях // Промышленная энергетика. 2000. № 11. С. 24–27. EDN: WFZUTD.
Egorov A. V., Novoselova Yu. V. Ustoychivost’ asinkhronnykh mnogomashinnykh kompleksov pri vneshnikh mnogoparametricheskikh vozmushcheniyakh [Stability of asynchronous multi-machine complexes under external multi-parameter disturbances]. Promyshlennaya energetika. Industrial Power Engineering. 2000. No. 11. P. 24–27. EDN: WFZUTD. (In Russ.).
(9). Солодовников В. Е., Тульский В. Н., Шамонов Р. Г. Методика обработки статистической информации о провалах и кратковременных прерываниях напряжения в электрических сетях // Электричество. 2019. № 1. С. 4–16. EDN: VPXVGS.
Solodovnikov V. E., Tulskiy V. N., Shamonov R. G. Metodika obrabotki statisticheskoy informatsii o provalakh i kratkovremennykh preryvaniyakh napryazheniya v elektricheskikh setyakh [A technique for processing statistical information for elaborating design solutions for protection from sags and short-term voltage interruptions]. Elektrichestvo. 2019. No. 1. P. 4–16. DOI: 10.24160/0013-5380-2019-1-4-16. EDN: VPXVGS. (In Russ.).
(10). Лосев Ф. А., Сушков В. В. Разработка методики и алгоритмов оценки влияния несимметричных провалов напряжения на устойчивость узла асинхронной электродвигательной на грузки нефтяных месторождений // Омский научный вестник. 2018. № 4 (160). С. 94–98. DOI: 10.25206/1813-8225-2018 160-94-98. EDN: UZEKWC.
Losev F. A., Sushkov V. V. Razrabotka metodiki i algoritmov otsenki vliyaniya nesimmetrichnykh provalov napryazheniya na ustoychivost’ uzla asinkhronnoy elektrodvigatel’noy na gruzki neftyanykh mestorozhdeniy [Technique and algorithms for induction electromotive loading node stability assessment of oil fields at three-phase unbalance voltage sag]. Omskiy nauchnyy vestnik. Omsk Scientific Bulletin. 2018. No. 4 (160). P. 94–98. DOI: 10.25206/1813-8225-2018-160-94-98. EDN: UZEKWC. (In Russ.).
(11). Переладов М. Е., Смыков Ю. Н. Система управления комплексом электроснабжения судов с берега: программа для ЭВМ. Москва: ФИПС, 2021. № 2022610299.
Pereladov M. E., Smykov Yu. N. Sistema upravleniya kompleksom elektrosnabzheniya sudov s berega [Control system for the ships power supply complex from the shore]: computer software. Moscow, 2021. No. 2022610299. (In Russ.).
(12). Ершов М. С., Егоров А. В., Комков А. Н. Влияние несимметрии питающего напряжения на устойчивость синхронных двигателей // Труды российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина. 2012. № 1 (266). С. 117–128. EDN: SCCVHT.
Ershov M. S., Egorov A. V., Komkov A. N. Vliyaniye nesimmetrii pitayushchego napryazheniya na ustoychivost’ sinkhronnykh dvigateley [Effect of voltage unbalance on stability of synchronous motors]. Trudy rossiyskogo gosudarstvennogo universiteta nefti i gaza imeni I. M. Gubkina. Proceedings of Gubkin University. 2012. No. 1 (266). P. 117–128. EDN: SCCVHT. (In Russ.).
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Non-exclusive rights to the article are transferred to the journal in full accordance with the Creative Commons License BY-NC-SA 4.0 «Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Worldwide License (CC BY-NC-SA 4.0»)
