agroengineeringАгроинженерияAgricultural Engineering (Moscow)2687-11492687-1130РГАУ-МСХА10.26897/2687-1149-2022-1-4-72-79agroengineering-161Research ArticleЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВАPOWER SUPPLY AND AUTOMATION OF AGRICULTURAL PRODUCTIONАНАЛИЗ РАБОТЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СИСТЕМЫ НАКОПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, УСТАНОВЛЕННОЙ В СЕЛЬСКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 0,4 КВOPERATION ANALYSIS AND RECOMMENDATIONS FOR IMPROVING THE ELECTRIC ENERGY STORAGE SYSTEM INSTALLED IN THE RURAL 0.4 KV POWER GRIDБалабинАЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧBalabinALEKSANDR A.balabin.aa@mrsk-1.ruВиноградовАЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧVinogradovALEKSANDR V.winaleksandr@gmail.comЛансбергАЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧLansbergALEKSANDR A.lansbergaa@yandex.ruФилиал ПАО «Россети Центр»-«Орелэнерго»РоссияOrelenergo - Branch of PJSC "Rosseti Center"Russian FederationФедеральный научный агроинженерный центр ВИМ; Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. ТимирязеваРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIM; Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation2022070320222417279Copyright © Балабин А.А., Виноградов А.В., Лансберг А.А., 20222022Балабин А.А., Виноградов А.В., Лансберг А.А.Balabin A.A., Vinogradov A.V., Lansberg A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/161

С целью оптимизации режимов работы энергосистемы, повышения надёжности электроснабжения потребителей и повышения качества поставляемой электроэнергии в сети в роли основного и резервного источников питания используются системы накопления электроэнергии. Актуальным является анализ практического опыта применения накопителя. Авторами выполнен анализ применения в электрической сети 0,4 кВ Орёлэнерго системы накопления электрической энергии в виде накопителя емкостью 20 кВт∙ч типа MRSK2.0/ESS-50.40, установленного для повышения качества электрической энергии. Произведён обзор режимов работы накопителя, выполнен анализ алгоритмов его управления. Установлено, что в электрической сети с несимметричной нагрузкой применение исследуемого накопителя ухудшило показатели сети. Это объясняется следующими недостатками: отсутствие зависимости интервалов зарядки/разрядки накопителя от графика нагрузки потребителей; отсутствие пофазного управления выдачей мощности и зарядкой; отсутствие алгоритмов отключения при аварийной ситуации в сети. Сделан вывод о том, что для корректировки показателей качества электроэнергии накопитель выбран неверно. Даны рекомендации по совершенствованию систем накопления электроэнергии, выполнение которых позволит избежать выявленных недостатков.

To optimize the modes of operation of the power system, improve the power supply reliability to consumers and improve the quality of power supplied to the grid, power storage systems are used as the main and backup power sources. The analysis of the practical experience of using the accumulation system is rather topical nowadays. The authors analyze the practical application in the 0.4 kV power grid "Orelenergo" of an electric energy storage system in the form of a 20 kWh storage device of the MRSK2.0/ESS-50.40 type, installed to improve the quality of electric energy. The article gives an overview of the operating modes of the system's storage energy and provides the results of an analysis of its control algorithms. It is established that a power grid with unbalanced load application of the considered storage system has worsened operating parameters. This problem arises due to the following design shortcomings: no dependence of the charging/discharging intervals of the drive on the load schedule of consumers, no phase-by-phase control of power output and charging, no shutdown algorithms in an emergency in the power grid. The article concludes with the statement about the incorrect selection of the accumulator intended for correcting power quality indicators. The authors provide recommendations to improve the energy storage systems designed to enhance the quality of electricity to avoid the identified shortcomings.

накопитель электрической энергиисельские электрические сетинадежность электроснабжениякачество электроэнергииelectric energy storagerural power gridsreliability of power supplyquality of electricityReferencesAl-Shaqsia A.Z., Al-Hinaib K.S.A. Review of energy storage services, applications, limitations, and benefits. Energy Reports. 2020; 6(7): 288-306. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.07.028Al-Shaqsia A.Z., Al-Hinaib K.S.A. Review of energy storage services, applications, limitations, and benefits. Energy Reports. 2020; 6(7): 288-306. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.07.028Amiryar M.E., Pullen K.R. A Review of Flywheel Energy Storage System Technologies and Their Applications. Applied Sciences. 2017; 7(3): 286. https://doi.org/10.3390/app7030286Amiryar M.E., Pullen K.R. A Review of Flywheel Energy Storage System Technologies and Their Applications. Applied Sciences. 2017; 7(3): 286. https://doi.org/10.3390/app7030286Castillo A., Gayme D.F. Gridscale energy storage applications in renewable energy integration: A survey. Energy Conversion and Management, 2014; 87: 885-894. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.07.063Castillo A., Gayme D.F. Gridscale energy storage applications in renewable energy integration: A survey. Energy Conversion and Management, 2014; 87: 885-894. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.07.063Незевак В.Л., Шатохин А.П. Характеристика тяговой нагрузки для определения параметров накопителя электрической энергии // Мир транспорта. 2018. № 2 (75). С. 84-94.Незевак В.Л., Шатохин А.П. Характеристика тяговой нагрузки для определения параметров накопителя электрической энергии // Мир транспорта. 2018. № 2 (75). С. 84-94.Незевак В.Л. Моделирование режимов нагрузки на шинах постов секционирования при работе в системе тягового электроснабжения накопителей электроэнергии // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2017. № 4 (68). С. 159-170.Незевак В.Л. Моделирование режимов нагрузки на шинах постов секционирования при работе в системе тягового электроснабжения накопителей электроэнергии // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2017. № 4 (68). С. 159-170.Kiepe Electric liefert ersten 24-Meter-Elek-tro-Bus nach Linz. [Электронный ресурс]. URL: https://www.eb-info.eu/aktuell/aus-den-unternehmen/12-10-2017-kiepeelectric-liefert-ersten-24-meter-elektro-bus-nach-linz/559221/(дата обращения: 17.02.2018).Kiepe Electric liefert ersten 24-Meter-Elek-tro-Bus nach Linz. [Электронный ресурс]. URL: https://www.eb-info.eu/aktuell/aus-den-unternehmen/12-10-2017-kiepeelectric-liefert-ersten-24-meter-elektro-bus-nach-linz/559221/(дата обращения: 17.02.2018).Yap H.T., Schofield N., Bingham C.M. Hybrid energy/power sources for electric vehicle traction systems.Yap, Power Electronics, Machines and Drives, 2004 (PEMD2004). Second International Conference on (Conf. Publ. № 498. Рp. 61-66). https://doi.org/10.1049/cp:20040260 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/1348892/(дата обращения: 17.02.2018).Yap H.T., Schofield N., Bingham C.M. Hybrid energy/power sources for electric vehicle traction systems.Yap, Power Electronics, Machines and Drives, 2004 (PEMD2004). Second International Conference on (Conf. Publ. № 498. Рp. 61-66). https://doi.org/10.1049/cp:20040260 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/1348892/(дата обращения: 17.02.2018).Sikandar Abdul Qadir, Hessah Al-Motairi, Furqan Ta-hir, Luluwah Al-Fagih. Incentives and strategies for financing the renewable energy transition. Energy Reports, 2021; 7: 3590-3606. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.06.041Sikandar Abdul Qadir, Hessah Al-Motairi, Furqan Ta-hir, Luluwah Al-Fagih. Incentives and strategies for financing the renewable energy transition. Energy Reports, 2021; 7: 3590-3606. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.06.041Al-Shaqsi A.Z., Sopian K., Al-Hinai A. Review of energy storage services, applications, limitations, and benefits. Energy Reports, 2020; 6(7): 288-306. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.07.028Al-Shaqsi A.Z., Sopian K., Al-Hinai A. Review of energy storage services, applications, limitations, and benefits. Energy Reports, 2020; 6(7): 288-306. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.07.028Bersalli G., Menanteau P., El-Methni J. Renewable energy policy effectiveness: A panel data analysis across Europe and Latin America. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2020; 133: 110351. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110351Bersalli G., Menanteau P., El-Methni J. Renewable energy policy effectiveness: A panel data analysis across Europe and Latin America. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2020; 133: 110351. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110351Сидорович Владимир. Энергетические «острова»: микрогрид для удаленных и изолированных территорий [Электронный ресурс]. URL: https://medium.com/internet-of-en-ergy/https-medium-com-o-p-37a3690e8ff6-37a3690e8ff6 (дата обращения: 26.07.2021).Сидорович Владимир. Энергетические «острова»: микрогрид для удаленных и изолированных территорий [Электронный ресурс]. URL: https://medium.com/internet-of-en-ergy/https-medium-com-o-p-37a3690e8ff6-37a3690e8ff6 (дата обращения: 26.07.2021).Чудновец С.П., Харитонов С.А. Накопители электрической энергии для систем генерирования электрической энергии (аналитический обзор) // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2013. № 1 (50). С. 163-172.Чудновец С.П., Харитонов С.А. Накопители электрической энергии для систем генерирования электрической энергии (аналитический обзор) // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2013. № 1 (50). С. 163-172.Малафеев А.В., Буланова О.В., Ротанова Ю.Н. Способ представления асинхронных двигателей при расчете переходных режимов короткого замыкания с целью анализа влияния тока подпитки на динамическую устойчивость // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2008. № 3 (13). С. 43-45.Малафеев А.В., Буланова О.В., Ротанова Ю.Н. Способ представления асинхронных двигателей при расчете переходных режимов короткого замыкания с целью анализа влияния тока подпитки на динамическую устойчивость // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2008. № 3 (13). С. 43-45.Сорокин Н.С., Виноградова А.В. Расчет трёхфазных и однофазных коротких замыканий в электрических сетях 0,4 кВ для проверки чувствительности защитных аппаратов // Агротехника и энергообеспечение. 2020. № 4 (29). С. 25-34.Сорокин Н.С., Виноградова А.В. Расчет трёхфазных и однофазных коротких замыканий в электрических сетях 0,4 кВ для проверки чувствительности защитных аппаратов // Агротехника и энергообеспечение. 2020. № 4 (29). С. 25-34.Виноградов А.В., Виноградова А.В., Псарёв А.И., Лансберг А.А., Большев В.Е. Повышение эффективности защиты линий электропередачи 0,4 кВ с отпайками от однофазных коротких замыканий за счёт применения мультиконтактной коммутационной системы МКС-2-3В // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2020. № 3 (59). С. 58-63. https://doi.org/10.12737/2073-0462-2020-58-63Виноградов А.В., Виноградова А.В., Псарёв А.И., Лансберг А.А., Большев В.Е. Повышение эффективности защиты линий электропередачи 0,4 кВ с отпайками от однофазных коротких замыканий за счёт применения мультиконтактной коммутационной системы МКС-2-3В // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2020. № 3 (59). С. 58-63. https://doi.org/10.12737/2073-0462-2020-58-63

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