Use of a phase-shifting transformer for increasing the power transmission capacity, taking into account the mode of the adjacent network
- Authors: Shoiko V.P.1, Dukhanina K.V.1
-
Affiliations:
- Novosibirsk State Technical University
- Issue: Vol 25, No 3 (2021)
- Pages: 369-379
- Section: Power Engineering
- URL: https://journals.rcsi.science/2782-4004/article/view/382265
- DOI: https://doi.org/10.21285/1814-3520-2021-3-369-379
- ID: 382265
Cite item
Full Text
Abstract
In this research, we develop measures aimed at improving the efficiency of power systems by increasing their transmission capacity. To this end, a FACTS system based on the phase-shifting transformer with a thyristor switch developed at the Power Engineering Institute named after G.M. Krzhizhanovsky was used. The efficiency of the phaseshifting transformer under study for increasing the transmission capacity of power systems was determined by the maximum permissible cross-section flows of the Barnaul-Biysk node-2. The calculations were performed for normal and various post-accident schemes using the RastrWin3 software package. Such factors as the regulation of the taps of the phase-shifting transformer and various places of its installation were considered. For the section under consideration, the phase-shifting transformer increased the maximum permissible flow by 4–12%. The determining factor limiting the maximum permissible flow in the Barnaul-Biysk node-2 was found to be the current overload of the 110 kV lines of the adjacent network. The greatest effect of increasing the maximum permissible overflow was noted when the phase-shifting transformer was installed on the 220 kV line adjacent to the section, parallel to the 110 kV lines (which were overloaded when the mode became heavier), rather than on the 220 kV line included in the section. Similar calculations were performed for normal and post-accident schemes of an alternative option, which involved replacing wires and installing automatic equipment for limiting equipment overload on overloaded 110 kV lines. The obtained results show that the effect of increasing the transmission capacity for this option comprised 4%.
About the authors
V. P. Shoiko
Novosibirsk State Technical University
Email: shoiko@ngs.ru
K. V. Dukhanina
Novosibirsk State Technical University
Email: duhanina.aksinja@yandex.ru
References
- Холмский В.Г. Применение регулируемых трансформаторов. М.: Госэнергоиздат, 1950. 152 c.
- Мисриханов М.Ш., Рябченко В.Н., Ситников В.Ф. Демпфирование колебаний перетоков мощности с помощью устройств FACTS с управляющими системами на основе модального синтеза // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2001. Вып. 3. С. 43–47.
- Бушуев В.В., Калюжный А.Х., Кречмер Л.В., Шушуев А.А. Применение фазоповоротных устройств для упрощения потокораспределением в энергосистемах // Электричество. 1990. № 11. С. 6–11.
- Кочкин В.И., Шакарян Ю.Г. Режимы работы управляемых линий электропередачи // Электричество. 1997. № 9. С. 3–8.
- Стельмаков В.Н., Жмуров В.П., Тарасов А.Н., Гринштейн Б.И., Тузлукова Е.В. Фазоповоротные устройства с тиристорным управлением // Энергетик. 2010. № 8. С. 20–23.
- Hingorani N.G., Gyugui L. Understanding FACTS: concepts and technology of flexible ac transmission systems. Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1999. 452 р. https://doi.org/10.1002/9780470546802
- Мисриханов М.Ш., Рябченко В.К., Ситников В.Ф. Основы технологии FACTS // Электро-Info. 2007. № 12. С. 61–69.
- Добрусин Л.А. Проблемы энергоэффективности и энергосбережения в России. Информационноаналитический обзор. Часть III. Тенденции применения фазоповоротных трансформаторов в электроэнергетике // Силовая электроника. 2012. № 4. С. 60–66.
- Евдокунин Г., Николаев Р., Искаков А., Оспанов Б., Утегулов Н. Фазоповоротный трансформатор впервые в СНГ применен в Казахстане // Новости электротехники. 2008. № 6. С. 12–16.
- Мисриханов М.Ш., Ситников В.Ф., Тузлукова Е.В., Хвощинская З.Г., Злобина М.А., Иващенко Т.Е. Возможности применения фазоповоротных устройств в ЕНЭС России // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2005. Вып. 5. С. 42–44.
- Акимов Д.А., Коровкин Н.В., Одинцов М.В., Фролов О.В. Методика выбора мест установки и параметров фазоповоротных трансформаторов в электрических сетях // Известия НТЦ Единой энергетической системы. 2016. № 74. C. 6–19.
- Акимов Д.А., Гладышев О.Я., Борисов П.С. Усовершенствование методики выбора мест установки и углов регулирования фазоповоротных трансформаторов // Известия НТЦ Единой энергетической системы. 2016. № 75. C. 67–74.
- Wolfram M., Marten A.-K., Westermann D. A comparative study of evolutionary algorithms for phase shifting transformer setting optimization // IEEE International Energy Conference (ENERGYCON). 2016. https://doi.org/10.1109/ENERGYCON.2016.7514056
- Воденников Д.А. Применение фазоповоротного устройства для увеличения пропускной способности электрической сети // Вестник Московского энергетического института. 2020. № 3. С. 75–80. https://doi.org/10.24160/1993-6982-2020-3-75-80
- Ставицкий С.А., Шестакова В.В. Применение фазоповоротного устройства в Алтайской энергосистеме // Интеллектуальные энергосистемы: тр. IV Междунар. молодѐж. форума: в 3 т. (г. Томск, 10–14 октября 2016 г.). Томск: Изд-во ТПУ, 2016. Т. 2. С. 324–327.
- Стельмаков В.Н., Жмуров В.П., Тарасов А.Н., Гринштейн Б.И., Тузлукова Е.В. Фазоповоротные устройства с тиристорным управлением // Энергетик. 2010. № 8. С. 20–23.
- Рашитов П.А., Ремизевич Т.В. Особенности управления полупроводниковым ФПУ со средней точкой // Силовая электроника. 2011. № 1. С. 78–82.
- Панфилов Д.И., Рашитов П.А., Ремизевич Т.В., Федорова М.И. Расширение зоны управляемости полупроводниковых фазоповоротных устройств средствами алгоритмов управления тиристорным коммутатором // Динамика нелинейных дискретных электромеханических и электронных систем: матер. XI Всеросс. науч. конф. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2015. С. 286–289.
- Ахметов И.М., Лачугин В.Ф. Диагностика состояния фазоповоротного устройства с тиристорным коммутатором // Известия вузов. Электромеханика. 2015. № 1. С. 16–20. https://doi.org/10.17213/0136-3360-2015-1-16-20
- Асташев М.Г., Панфилов Д.И. Фазоповоротные устройства с тиристорными коммутаторами для активно-адаптивных электрических сетей // Электричество. 2013. № 8. С. 60–65.
Supplementary files


