omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2025-196-65-72XJXVDKomna-211Research ArticleЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКАENERGY AND ELECTRICAL ENGINEERINGПроцессы формирования и подавления детерминированных провалов напряжения в автономных системах электроснабженияProcesses of formation and suppression of deterministic voltage failures in autonomous power supply systemshttps://orcid.org/0009-0000-3976-6271СмыковЮ. Н.SmykovYu. N.

Юрий Николаевич Смыков, доцент

кафедра «Электроэнергетические системы и электротехника» 

630099; ул. Щетинкина, 33; Новосибирск

AuthorID (РИНЦ): 892905

Yuriy Nikolayevich Smykov, Associate Professor

Electric Power Systems and Electrical Engineering Department

630099; Schetinkina St., 33; Novosibirsk

AuthorID (RSCI): 892905

sws1007@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9048-7104ГореловС. В.GorelovS. V.

Сергей Валерьевич Горелов, доктор технических наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой

кафедра «Электроэнергетические системы и электротехника»

630099; ул. Щетинкина, 33; Новосибирск

AuthorID (РИНЦ): 694545

Sergey Valerievich Gorelov, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department

Electric Power Systems and Electrical Engineering Department

630099; Schetinkina St., 33; Novosibirsk

AuthorID (RSCI): 694545

Сибирский государственный университет водного транспортаРоссияSiberian State University of Water TransportRussian Federation202530122025046572Copyright © Смыков Ю.Н., Горелов С.В., 20252025Смыков Ю.Н., Горелов С.В.Smykov Y.N., Gorelov S.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/211

   В статье рассмотрены процессы формирования детерминированных провалов напряжения в автономных системах электроснабжения, в том числе при электроснабжении плавучих инженерных сооружений с берега. В качестве автономной системы электроснабжения представлена схема судовой электроэнергетической системы. Изложены результаты исследования предлагаемого способа управления, полученные в процессе имитационного моделирования детерминированных провалов напряжения при автономной генерации электрической энергии в среде SimInTech. Произведён анализ процессов формирования кондуктивной низкочастотной детерминированной электромагнитной помехи в сетях с низкими интегральными показателями (малое значение токов короткого замыкания) электрических сетей плавучих инженерных сооружений. Приведены сравнения между требованиями, предъявляемыми к показателям качества электрической энергии, вырабатываемой на плавучем инженерном сооружении и вырабатываемой береговыми энергоустановками. Предложен способ повышения качества электрической энергии за счет предварительного регулирования и подготовки электроэнергетической системы к приёму соизмеримой (мощной) нагрузки.

   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.

система электроснабжениязащита от минимального напряжениясистема управленияпровал напряженияавтономная энергосистемаэлектромагнитная совместимостькачество электрической энергииpower supply systemminimum voltage protectioncontrol systemvoltage dropautonomous power systemelectromagnetic compatibilityquality of electrical energyАвторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах и методахThe authors have no financial interest in the presented materials or methodsReferencesГОСТ 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.).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.).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.).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.).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.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.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.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.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.).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 multiparameter disturbances]. Promyshlennaya energetika. Industrial Power Engineering. 2000. No. 11. P. 24–27. EDN: WFZUTD. (In Russ.).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. DOI: 10.24160/0013-5380-2019-1-4-16. 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.).Лосев Ф. А., Сушков В. В. Разработка методики и алгоритмов оценки влияния несимметричных провалов напряжения на устойчивость узла асинхронной электродвигательной нагрузки 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 nagruzki 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.).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.).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.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.