Vestnik of Samara State Technical University. Technical Sciences SeriesVestnik of Samara State Technical University. Technical Sciences SeriesВестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки»1991-85422712-8938Samara State Technical University2131710.14498/tech.2019.1.%uElectrical EngineeringЭлектротехникаResearch ArticleAlgorithm of power line current formation at load nodeСпособ регулирования тока линии электропередачи в узле нагрузкиKubarkovYury P.КубарьковЮрий Петрович
Russian Federation

(Dr. Sci. (Techn.)), Professor.

(д.т.н., доцент), профессор

info@eco-vector.comChivenkovAlexander I.ЧивенковАлександр Иванович
Russian Federation

(Dr. Sci. (Techn.)), Professor

(д.т.н., доцент), профессор

info@eco-vector.comVikhorevNikolay N.ВихоревНиколай Николаевич
Russian Federation

Senior Lecturer

Старший преподаватель

info@eco-vector.comLipuzhinIvan A.ЛипужинИван Алексеевич
Russian Federation

(Ph.D. (Techn.)), Associate Professor

(к.т.н.), доцент

info@eco-vector.comShalukhoA. V.ШалухоА. В.
Russian Federation

(Ph.D. (Techn.)), Associate Professor

(к.т.н.), доцент

info@eco-vector.comSamara State Technical UniversityСамарский государственный технический университетNizhny Novgorod State Technical University R.E. AlekseevaНижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева150320192711281380403202004032020Copyright ©; 2019, Kubarkov Y.P., Chivenkov A.I., Vikhorev N.N., Lipuzhin I.A., Shalukho A.V.Copyright ©; 2019, Кубарьков Ю.П., Чивенков А.И., Вихорев Н.Н., Липужин И.А., Шалухо А.В.2019Kubarkov Y.P., Chivenkov A.I., Vikhorev N.N., Lipuzhin I.A., Shalukho A.V.Кубарьков Ю.П., Чивенков А.И., Вихорев Н.Н., Липужин И.А., Шалухо А.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/1991-8542/article/view/21317

The paper is devoted to devices and methods for the automated regulation of power flows in the Smart Grids. A description of the method of the current vector control of the power transmission lines electrically combined in a general load power supply system by introducing an additional voltage and applying a line reactor with specified electrical parameters is given. A vector diagram of voltages and currents of the power system is presented, explaining the principles of forming the current parameters of a line reactor installed in an adjustable power line. A virtual tool made in the LabVIEW graphical programming environment based on the CompactRIO platform is described. It is used as an element of a voltage converter control system that implements control of electrical potentials on a line reactor. The effect of the initial phase shift between the voltages of the connected nodes of power lines is observed. The results of the analysis of the voltage vector system in the regulated power system when measuring the initial phase shift between the voltages of power lines and the formation of a predetermined nature of the current of the network choke are shown and the change in the value generated / consumed by the inverter active power voltage is shown.

Статья посвящена устройствам и способам автоматизированного регулирования потоков мощности в интеллектуальных электрических сетях. Приведено описание способа векторного регулирования тока линий электропередачи, электрически объединенных в общем узле нагрузки, посредством введения добавочной э.д.с. и применения сетевого дросселя с известными электрическими параметрами. Приведена векторная диаграмма напряжений и токов энергосистемы, поясняющая принципы формирования параметров тока сетевого дросселя, установленного в регулируемой линии электропередачи. Описан виртуальный инструмент, выполненный в среде графического программирования LabVIEW на базе платформы CompactRIO, используемый как элемент системы управления преобразователем напряжения, реализующим управление электрическими потенциалами на сетевом дросселе. Описано влияние начального фазового сдвига между напряжениями соединяемых узлов линий электропередачи. Приведены результаты анализа системы векторов напряжений в регулируемой энергосистеме при измерении начального фазового сдвига между напряжениями линий электропередачи и формировании заданного характера тока сетевого дросселя; показано изменение величины, генерируемой/потребляемой инвертором напряжения активной мощности.

control systemLabVIEWline reactormicro gridsmart gridvector current regulationvoltage inverterвекторное регулирование токаинвертор напряженияинтеллектуальная системамикро-сетьсетевой дроссельсистема управленияLabVIEWРабота выполняется при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (Соглашение № 14.574.21.0167 о предоставлении субсидии от 26.09.2017, уникальный идентификатор проекта RFMEFI57417X0167).Kobets B.B., Volkova I.O., Okorokov V.R. SMART GRID as a concept of innovative development of electric power industry abroad // Energoexpert, 2010. no. 2. Pp. 52–58 (In Russian).Zhang X., Rehtanz S., Pal B. Flexible AC Transmission Systems: Modeling and control // Springer Nature, 2012. 552 p.Loskutov A.B. Solving problems in transition of electrical industry to digital technologies // Smart electrical engineering, 2018. no. 1. Pp. 9–27 (In Russian).Chivenkov A.I., Vikhorev N.N., Trofimov I.M., Gedifa A. Physical model of Smart Grid // Transactions of NNSTU n. a. R.Е. Alekseev. 2016. no. 1(116). Pp. 83–89 (In Russian).Chivenkov A.I., Sevastyanov V.V. Power modules of the integrated control system of electrical networks // Transactions of NNSTU n. a. R.Е. Alekseev. 2013. no. 2(99). Pp. 196–204 (In Russian).Trofimov I.M., Zyrin D.V. On the prospects for the regulation of traffic in coffee networks // Innovative technologies: theory, tools, practice. 2014. Vol. 2. Pp. 102–107 (In Russian).Vikhorev N.N., Aleshin D.A. Perspective solutions for the development of adaptive automation devices of a new generation (energy router) // Proceedings of 20th International Scientific and Industrial Forum «Great Rivers 2018». In 3 Vol. Vol. 3, N. Novgorod: NNGASU, 2018. P. 77-82 (In Russian).Sosnina E.N., Chivenkov A.I., Shalukho A.V., Lipuzhin I.A. Development of medium voltage power flow control device // Proceedings of the 2018 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT-Europe), Sarajevo, Bosnia and Herzegovina, 2018. P. 1–6.Grebenshchikov V.I., Chivenkov A.I., Sevastyanov V.V., Zakharov I.A. Development of control systems for intelligent regulators of electrical energy quality parameters // Transactions of NNSTU n. a. R.Е. Alekseev. 2014. no. 5 (107). Pp. 106–111 (In Russian).Kubarkov Yu.P., Golubeva K.A., Makarov Ya.V. The use of materials of distributed generations to improve the voltage levels in the intellectual power grids // Proceedings of the IX open youth scientific and practical conferences «Dispatching and control in electric power industry», Kazan, Russia, 2015. 386 p (In Russian).Korol S. Vector control of the active corrector of power factor // Naukovіpratsі Donetsk national technical university. Series: electrical engineering and energy. 2013. no. 1 (14). Pp. 118–121 (In Russian).Obukhov S.G., Chaplygin E.E., Kondratiev D.E. Pulse width modulation in three-phase voltage inverters // Electricity. 2008. no. 7. Pp. 23–31 (In Russian).Zinoviev G.S. Fundamentals of power electronics, 2nd ed. Novosibirsk: NSTU, 2003. 664 p (In Russian).Hase Y. Handbook of power system engineering with power electronics applications // 2nd ed. 771 p.Vikhorev N.N., Panfilov S.Yu., Panfilov I.S., Chivenkov A.I. Power Management System with Fuel Cells and Buffer Storage // Proceedings of Scientific and Technical Conference Actual Problems of Electric Power Industry, N. Novgorod, Russia, 2014. P. 179–182 (In Russian).Loskutov A.B., Chivenkov A.I., Antropov A.P., Suyakov S.A. Automated load management system in the construction of intelligent power networks // Industrial Energy. 2012. no. 5. Pp. 4–10 (In Russian).Bedretdinov R.Sh., Gedifa A., Chivenkov A.I. On the issue of power flow regulator // NovaInfo.Ru. 2016. no. 51, vol. 1. Pp. 16–23 (In Russian).