Мыцык Г.С., Мье М.Т. О повышении энергоэффективности локальных линий электропередачи энергии трёхфазного напряжения переменного тока нелинейным потребителям - Журнал «Электротехнические системы и комплексы»

Аннотация

Целью работы является выявление новых возможностей структурно-алгоритмического синтеза устройств силовой электроники активного типа – УСЭ(А) одного, наиболее распространённого класса – AC/DC (в трансформаторном и бестрансформаторном их исполнении) в следующих актуальных сегодня направлениях: 1) повышение преобразуемой мощности при использовании реально располагаемых, полностью управляемых ключей с недостаточной единичной мощностью (без параллельного их соединения); 2) выполнение функции регулирования выходного напряжения; 3) улучшение их электромагнитной и электроэнергетической совместимости путём улучшения входного коэффициента мощности (ВКМ) нелинейных потребителей (НП); 4) создание информационно-методических основ для сопоставительной оценки НП и для системного их проектирования. Рациональные области применения таких УСЭ(А), прежде всего, это тяговые подстанции мощностью от единиц до десятков мегаватт и металлургия. Назревшая актуальность их глубокой модернизации особенно очевидна в тех случаях, когда срок их «жизни» превышает 50 лет и при этом в них используется одноканальный пассивный вариант УСЭ(П) в виде традиционного 3-фазного мостового выпрямителя, степень совершенства которого характеризуется пониженным значением его ВКМ. Показано, что рассматриваемая структурно-алгоритмическая организация УСЭ(А) данного класса обеспечивает значение входного cosφ1(1)=1 как при регулировании их выходного напряжения, так и при изменении тока нагрузки (без применения для этого специальных отрицательных обратных связей). Установлена количественная взаимосвязь между непредусмотренными (при проектировании) потерями в линии электропередачи, которые обусловлены пониженным значением показателя ВКМ. Предложены новые решения и рекомендации по их применению. В качестве средств исследования использованы математическое и компьютерное моделирование.

Ключевые слова

выпрямительные устройства, трансформаторы, структурно-алгоритмический синтез, многоканальное преобразование, регулирование, входной коэффициент мощности, электромагнитная совместимость, локальная линия электропередачи (ЛЛЭП), несанкционированные потери в ЛЛЭП, математическое и компьютерное моделирование

Мыцык Геннадий Сергеевич – д-р техн. наук, профессор, кафедра электротехнических комплексов автономных объектов и электрического транспорта, Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Мье Мин Тант – канд. техн. наук, доцент, кафедра электротехнических комплексов автономных объектов и электрического транспорта, Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

1. Sajeesh D., George S. Power factor improvement in rectifier circuit – A simulation study // 2014 Annual International Conference on Emerging Research Areas: Magnetics, Machines and Drives (AICERA/iCMMD). IEEE, 2014. doi: 10.1109/AICERA.2014.6908237.

2. Wei G., Hongchao J., Xingwu Y. A three-phase PWM rectifier with reactive power compensation function // 2014 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC). IEEE, 2014. doi: 10.1109/APPEEC.2014.7066073.

3. Wang C., Yang B., Shinohara N. Design of rectifiers for high power wireless power transmission system // 2019 IEEE Wireless Power Transfer Conference (WPTC). IEEE, 2019. Pp. 417-420. doi: 10.1109/WPTC45513.2019.9055624.

4. А. с. 381144 СССР, МПК Н 03 К 3/12. Регулируемый преобразователь постоянного тока в переменный с улучшенной кривой выходного напряжения / Иванов А.В., Климов В.И., Левин В.И.; заявитель Ленинградский институт авиационного приборостроения. № 1605704, заявл. 04.01.1971, опубл. 15.05.1973.

5. Мыцык Г.С., Михеев В.В., Фридман П.М. Многоканальное построение преобразователей с промежуточным высокочастотным преобразованием // Электричество. 1992. № 4. С. 22-31.

6. Мыцык Г.С. О показателях качества и особенностях построения современных трансформаторно-выпрямительных устройств с многоканальным преобразующим трактом // Промышленная энергетика. 2021. № 3. С. 2-12. doi: 10.34831/EP.2021.55.67.001.

7. Хейн З.Х. Разработка и исследование инверторов напряжения многоканального типа для солнечных электростанций: дис. … канд. техн. наук. 2.4.2 / Хейн Зо Хтет. М., 2022. 160 с.

8. Коняхин С.Ф. Исследование и разработка бортовых трансформаторно-выпрямительных устройств с многоканальным преобразующим трактом: дис. … канд. техн. наук. 05.09.03 / Коняхин Сергей Федорович. М., 2009. 208 с.

9. Хлаинг М.У. Создание информационно-методического обеспечения для системного проектирования преобразующих электронных, трансформаторно-электронных и генерирующих машинно-электронных систем электротехнических комплексов автономных объектов: дис. … д-ра техн. наук. 05.09.03 / Хлаинг Мин У. М., 2017. 467 с.

10. Тин А.З. Результаты исследования возможностей совершенствования электронных и машинно-электронных преобразователей повышенной мощности на основе использования принципа многоканального преобразования энергетического потока: дис. … канд. техн. наук. 05.09.03 / Тин Аунг Зо. М., 2020. 200 с.

11. Со Не Н.Х. Разработка электронных преобразователей на основе принципа многоканального преобразования для рельсовых транспортных средств: дис. … канд. техн. наук. 2.4.2 / Со Не Не Хейн. М., 2023. 170 с.

12. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1964. 608 с.

13. Voltage-sequence-control-based high-current rectifier system / J. Solanki, N. Frohleke, J. Bocker, G. Duppe, A. Averberg, P. Wallmeier // IEEE Transactions on Industry Applications. 2015. Vol. 51. No. 5. Pp. 3995-4005. doi: 10.1109/TIA.2015.2422772.

14. Alves R.L., Barbi I. A new hybrid high power factor three-phase unidirectional rectifier // 2006 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE). IEEE, 2006. Pp. 1046-1051. doi: 10.1109/ISIE.2006.295781.

15. Ibrahim A.U., Zhong W., Xu M.D. A 50-kW three-channel wireless power transfer system with low stray magnetic field // IEEE Transactions on Power Electronics. 2021. Vol. 36. No. 9. Pp. 9941-9954. doi: 10.1109/TPEL.2021.3064373.

16. Z-source flyback PFC rectifier for energy storage systems / M. Babaei, M. Monfared, S. Sharifi, H. Rezazadeh // 2020 11th Power Electronics, Drive Systems, and Technologies Conference (PEDSTC). IEEE, 2020. doi: 10.1109/PEDSTC49159.2020.9088376.

17. A novel programmable PFC based hybrid rectifier for ultra clean power application / L.C. Gomes de Freitas, M.G. Simoes, C.A. Canesin, L.C. de Freitas // 2004 IEEE 35th Annual Power Electronics Specialists Conference. IEEE, 2004. Vol. 3. Pp. 2172-2177. doi: 10.1109/PESC.2004.1355456.

18. Rahman N.A., Kamarudin K., Baharom R. Boost active power factor correction converter using various current controllers in double loop control algorithm // 2020 IEEE International Conference on Power and Energy (PECon). IEEE, 2020. Pp. 24-28. doi: 10.1109/PECon48942.2020.9314613.

19. Мыцык Г.С., Мье М.Т., Тюряхин Е.О. Регулируемые трёхфазные выпрямительные устройства с корректором входного коэффициента мощности // Электроэнергия. Передача и распределение. 2024. № 5 (86). С. 116-124.

20. Пат. 2802419 Российская Федерация, Н 02М 3/155. Регулируемое трансформаторно-выпрямительное устройство / Мыцык Г.С., М.Т. Мье, Воронцов К.А.; заявитель ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ». № 2023102616, заявл. 06.02.2023, опубл. 28.08.2023.

Мыцык Г.С., Мье М.Т. О повышении энергоэффективности локальных линий электропередачи энергии трёхфазного напряжения переменного тока нелинейным потребителям // Электротехнические системы и комплексы. 2026. № 3(72). С. 4-14. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2026-3(72)-4-14

JATS XML

Подробности: Опубликовано: 06 октября 2026 г.; Обновлено: 06 октября 2026 г.; Просмотров: 39