Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Особенности и опыт применения системы накопления электроэнергии на базе суперконденсаторов в сети внутреннего электроснабжения промышленного предприятия

П. В. Илюшин, С. В. Шавловский, Е. В. Пфафенрот

Аннотация


Глубокие и длительные провалы напряжения при аварийных возмущениях в энергосистеме, к сетям которой подключены промышленные предприятия, приводят к нарушению непрерывных технологических процессов со значительными убытками. В большинстве случаев длительности провалов напряжения находятся в диапазоне от сотен миллисекунд до единиц секунд. Применение в сетях внутреннего электроснабжения промышленных предприятий систем накопления электроэнергии (СНЭЭ) на базе суперконденсаторов, учитывая их преимущества, позволяет компенсировать до допустимых значений провалы напряжения на шинах ответственных электроприёмников. Экономически обоснованное время разряда суперконденсатора составляет не более 10 секунд из-за высокой удельной стоимости запасаемой электроэнергии. Высокая скорость переходных процессов при аварийных возмущениях определяет требования к быстродействию и выбору параметров настройки технологических защит СНЭЭ для обеспечения её эффективной и надёжной работы. В статье приведены результаты внедрения СНЭЭ на основе суперконденсатора мощностью 7 МВт на Омском нефтеперерабатывающем заводе ПАО «Газпром нефть» для компенсации провалов напряжения на шинах 6 кВ. Представлены подходы к выбору параметров СНЭЭ, состава и принципа действия системы автоматического управления СНЭЭ, а также её быстродействия.

DOI: 10.71527/EP.EN.2026.02.002

EDN: MTKZWK


Ключевые слова


система накопления электроэнергии, суперконденсатор, система автоматического управления, качество электроэнергии, компенсация провалов напряжения.

Полный текст:

PDF

Литература


Калимуллин Л. В. Опыт поддержки развития технологий накопления энергии в зарубежных странах / Л. В. Калимуллин, Д. К. Левченко, Ю. Б. Смирнова, Е. С. Тузикова // Вестник ВГУИТ. 2019. Т. 81. № 2. С. 341 – 351.

Илюшин П. В., Березовский П. К. Анализ международного опыта формирования условий для эффективного применения систем накопления электроэнергии в управлении режимами // Энергетик. 2019. № 11. С. 3 – 8.

Батенин В. М., Зайченко В. М., Чернявский А. А. Развитие «зеленой» энергетики в России // Известия РАН. Сер. «Энергетика». 2023. № 4. С. 21 – 32.

Васьков А. Г. Использование гибридных энергокомплексов на основе возобновляемых источников энергии в распределённой энергетике / А. Г. Васьков, Е. А. Коваленко, М. Г. Тягунов, С. А. Шарапов // Энергетик. 2014. № 2. С. 25 – 27.

Голубчик Т. В., Куликов А. С., Аль-Антаки А. М. А. Опыт применения автоматизированных систем накопления энергии на базе литий-ионных аккумуляторных батарей в автономных солнечно-дизельных электростанциях // Электричество. 2022. № 9. С. 66 – 76.

Илюшин П. В., Шавловский С. В. Механизмы окупаемости инвестиций в системы накопления электрической энергии при их использовании для снижения пиковых нагрузок и затрат на мощность // Релейная защита и автоматизация. 2021. № 1. С. 12 – 20.

ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. — М.: Стандартинформ, 2014. — 19 с.

Илюшин П. В. Анализ особенностей сетей внутреннего электроснабжения промышленных предприятий с объектами распределённой генерации // Энергетик. 2016. № 12. С. 21 – 25.

Папков Б. В., Куликов А. Л., Илюшин П. В. Задачи надежности современного электроснабжения. — Вологда: ООО «Изд-во «Инфра-Инженерия», 2022. — 260 с.

Новожилов Н. Г. Структура и алгоритмы управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом при провалах напряжения в электрической сети: дис. … канд. техн. наук: 05.09.03. — СПб., 2017. — 200 с.

Романова В. В. Анализ степени влияния несимметрии питающего напряжения на эксплуатационную надёжность низковольтных асинхронных электродвигателей / В. В. Романова, С. В. Хромов, А. Г. Батухтин, К. В. Суслов // Известия высших учебных заведений. Сер. «Проблемы энергетики». 2022. Т. 24. № 4. С. 131 – 141.

Никулов И., Жуков В., Пупин В. Комплекс БАВР // Новости электротехники. 2012. № 4. С. 2 – 4.

Senyuk M. Fast Algorithms for Estimating the Disturbance Inception Time in Power Systems Based on Time Series of Instantaneous Values of Current and Voltage with a High Sampling Rate / M. Senyuk, S. Beryozkina, P. Gubin, A. Dmitrieva, F. Kamalov, M. Safaraliev, I. Zicmane // Mathematics. 2022. Vol. 10. 3949.

Козлов А. В. О повышении уровня независимости источников электроснабжения промышленных предприятий // Известия НТЦ ЕЭС. 2018. № 1. С. 11 – 22.

Илюшин П. В. Выбор управляющих воздействий противоаварийной автоматики в распределительных сетях для повышения надежности электроснабжения потребителей // Релейная защита и автоматизация. 2013. № 3. С. 74 – 81.

Nielsen J. G., Blaabjerg F. A detailed comparison of system topologies for dynamic voltage restorers // IEEE Transactions on Industry Applications. 2005. Vol. 41. No. 5. P. 1272 – 1280.

Ершов М. С., Егоров А. В., Одинец А. С. Энергетические показатели устойчивости асинхронных многомашинных промышленных комплексов // Промышленная энергетика. 1999. № 2. С. 20 – 23.

Козлов М. А. Проточные накопители энергии в системах электропитания энергонезависимых комплексов / М. А. Козлов, Е. В. Харанжевский, А. Р. Газизянова, Д. А. Белицкий // Энергетик. 2022. № 3. С. 36 – 38.

Токарев И. С. Подход к выбору химических источников тока для использования в системах накопления энергии на объектах газовой отрасли / И. С. Токарев, Я. Э. Шклярский, О. С. Васильков, Ю. Е. Андреева // Энергетик. 2024. № 4. С. 47 – 54.

Куликов А. Л., Илюшин П. В. Статистические методы оценки параметров аварийного режима энергорайонов с объектами распределенной генерации // Электричество. 2019. № 5. С. 4 – 11.

Харламов В. А., Романов С. Е., Хасанов А. Х. Способы передачи GOOSE-сообщений между подстанциями для систем РЗА // Релейщик. 2022. № 2. С. 12 – 17.

Илюшин П. В., Шавловский С. В. Принципы построения систем управления гибридными СНЭЭ на основе детерминированного подхода в изолированных промышленных энергорайонах // Релейная защита и автоматизация. 2022. № 3. С. 32 – 42.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


  998 – 2025 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

          

Выставки: