Введение .......................................................................................................................... 5
1 Направления развития распределительных электрических сетей по реализации технологий SMART GRID, включающих АСНЭ ....................... 14
1.1 Основные направления применения электрохимических АСНЭ ............... 14
1.1.1 Технологии Smart Grid ..................................................................................... 14
1.1.2 Современное состояние систем накопления энергии ................................. 15
1.1.3 Аккумуляторные батареи АСНЭ и режимы их заряда............................... 24
1.1.4 Особенности режимов работы электротехнических комплексов «энергоустановка – АСНЭ» ...................................................................................... 28
1.1.5 Расширение функционала АСНЭ ................................................................... 32
1.2 Распознавание ОЗЗ и локализация места повреждения в электрических сетях с изолированной нейтралью ......................................... 36
1.2.1 Направления исследований в области распознавания ОЗЗ ....................... 36
1.2.2 Использование высших гармоник токов для определения расстояния до места ОЗЗ в воздушных электрических сетях ............................. 38
1.2.3 Методы повышения чувствительности систем распознавания ОЗЗ и реализация функций мониторинга по определению расстояния до аварии . 42
1.2.4 Локализация места ОЗЗ с использованием стационарных и мобильных индикаторов режимов ВЛ ......................................................................................... 45
1.3 Выводы ............................................................................................................ 50
2 Выбор параметров электрохимических АСНЭ в составе энергоустановок, работающих в локальных системах электроснабжения ..................................... 52
2.1 Особенности использования АСНЭ в ЛСЭ .................................................. 52
2.2 Выбор параметров АБ АСНЭ при вариации зарядного тока по условиям экономии топлива .......................................................................... 55
2.3 Выбор параметров АБ АСНЭ при постоянстве зарядного тока по условиям экономии топлива .......................................................................... 64
2.3.1 Минимизация расхода топлива при фиксированной продолжительности разряда АБ АСНЭ............................................................... 75
2.3.2 Минимизация расхода топлива при свободном изменении продолжительности разряда АБ АСНЭ .................................................................. 78
2.4 Методика выбора параметров АСНЭ при постоянном токе заряда ........... 83
2.5 Выводы ............................................................................................................ 88
3
3 Тестирование фидеров 6–10 кВ на переменном и постоянном токе с использованием АСНЭ с целью определения расстояния до ОЗЗ и места повреждения .................................................................................................. 90
3.1 Схемные решения и принцип использования АСНЭ для определения расстояния до места ОЗЗ ..................................................................................... 90
3.2 Тестирование фидера низкочастотным сигналом ....................................... 94
3.3 Имитационное моделирование тестовых режимов ..................................... 99
3.3.1 Тестовые режимы на примере одиночной линии........................................ 99
3.3.2 Сочетание метода «резонансных» частот и метода тестирования фидера переменным и постоянным током ........................................................... 107
3.4 Методика расчета аварийной отпайки по тестовым сигналам на постоянном токе посредством коммутации трансформаторных подстанций . 118
3.5 Формализация алгоритма распознавания ВЛ с ОЗЗ фидера древовидной структуры в режиме тестирования ............................................. 125
3.5.1 Методика расчета активных сопротивлений тестовой схемы фидера на постоянном токе .................................................................................................. 128
3.5.2 Методика определения места ОЗЗ на фидере древовидной структуры в тестовом режиме без отключения трансформаторов .................. 131
3.5.3 Обрыв фазного провода на землю ............................................................... 138
3.6. Выводы ......................................................................................................... 140
4. Мобильный электротехнический комплекс определения места повреждения на воздушной линии напряжением 6–35 кВ с изолированным режимом работы нейтрали .................................................... 143
4.1. Постановка задачи разработки мобильного электротехнического комплекса ............................................................................................................ 143
4.2 Математические методы выделения полезного сигнала на основе преобразования Фурье ....................................................................................... 145
4.3. Техническая реализация мобильного электротехнического комплекса определения места повреждения на воздушной линии напряжением 6–35 кВ с изолированным режимом работы нейтрали .................................................. 153
4.4. Апробация мобильного электротехнического комплекса определения места повреждения на фидере напряжением 6–35 кВ с изолированным режимом работы нейтрали ................................................................................ 156
4.4.1 Техническая реализация апробации мобильного ЭТК в лабораторных условиях на ПАК RTDS ......................................................... 156
4
4.4.2 Описание имитационной модели при апробации мобильного ЭТК на ПАК RTDS ............................................................................................................ 157
4.4.3 Экспериментальные исследования мобильного ЭТК на ПАК RTDS .... 162
4.4.4 Апробация мобильного электротехнического комплекса на ЛЭП 10 кВ ............................................................................................................. 175
4.5 Выводы .......................................................................................................... 179
Заключение ................................................................................................................. 181
Список литературы................................................................................................... 187 Список публикаций по теме диссертации ............................................................ 200
Список сокращений .................................................................................................. 203
Список терминов ....................................................................................................... 204
Приложение А ............................................................................................................ 205
Приложение Б ............................................................................................................ 207
