Научная статья на тему 'Физическое моделирование работы объекта распределённой генерации с трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ'

Физическое моделирование работы объекта распределённой генерации с трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
коэффициент загрузки / потери активной мощности / распределённая генерация / ток нейтрали / трансформатор / физическая модель / фотоэлектрическая установка / load factor / active power loss / distributed generation / neutral current / transformer / physical model / photovoltaic installation

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Лансберг А. А., Виноградов А. В.

Введение. В настоящее время потребители сельских электрических сетей 0,4 кВ устанавливают однофазные фотоэлектрические установки на своих участках, работающие параллельно с трансформаторными подстанциями 6–10/0,4 кВ. В большинстве научных работ особенности такой работы фотоэлектрических установок и влияние их на режимы работы трансформаторной подстанции рассмотрены только теоретически. Практические исследования данного вопроса в большинстве работ отсутствуют, в том числе выполняемые на физических моделях электрической сети 0,4–10 кВ. Цель исследования заключается в исследовании режимов параллельной работы фотоэлектрической установки и трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ в сельской электрической сети. Материалы и методы исследования. Исследование проводится путём физического моделирования работы солнечной панели с трансформатором малой мощности с использованием коэффициентов подобия, которые позволяют осуществить пересчёт результатов экспериментальных исследований на параметры действующей электрической сети 0,4–10 кВ. Результаты и обсуждение. В ходе исследования было выявлено, что в режиме параллельной работы трансформатора 10/0,4 кВ и однофазной фотоэлектрической установки уменьшается ток на низкой стороне трансформатора 10/0,4 кВ в фазе, к которой подключена фотоэлектрическая панель (в проведённых опытах на 58–78 %), вследствие чего возникает несимметрия токов и напряжений в сельской электрической сети 0,4 кВ. Также было зафиксировано снижение суммарных потерь активной мощности в сети в 1,7–3,2 раза в зависимости от удаленности подключения фотоэлектрической панели от трансформатора 10/0,4 кВ. Заключение. С использованием физической модели сельской электрической сети 0,4–10 кВ было выявлено, что режим параллельной работы трансформатора 10/0,4 кВ и однофазной фотоэлектрической установки в разных точках её подключения к электрической сети 0,4 кВ приводит к сокращению потерь активной мощности на 40–69 %. При этом коэффициент загрузки силового трансформатора 10/0,4 кВ при его параллельной работе с фотоэлектрической установкой в разных точках её подключения к сельской электрической сети 0,4 кВ уменьшается на 3–9 %.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Лансберг А. А., Виноградов А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Physical Simulation of the Operation of a Distributed Generation Facility with a 10/0.4 kV Transformer Substation

Introduction. Currently, consumers of 0.4 kV rural electric networks are installing single-phase photovoltaic installations on their sites, operating in parallel with 6–10/0.4 kV transformer substations. In most scientific papers, the features of such operation of photovoltaic installations and their influence on the operating modes of a transformer substation are considered only theoretically. Practical studies of this issue are absent in most works, including those performed on physical models of an electric network of 0.4–10 kV. The purpose of the study is to study the modes of parallel operation of a photovoltaic installation and a 10/0.4 kV transformer substation in a rural electric grid. Materials and methods. The study is carried out by physically simulating the operation of a solar panel with a low–power transformer using similarity coefficients, which allow the recalculation of the results of experimental studies on the parameters of the current 0.4–10 kV electrical network. Results and discussion. During the study, it was revealed that in parallel operation of a 10/0.4 kV transformer and a single-phase photovoltaic installation, the current on the low side of the 10/0.4 kV transformer decreases in the phase to which the photovoltaic panel is connected (in the experiments by 58–78 %), resulting in an asymmetry of currents and voltages in the 0.4 kV rural electric grid. There was also a decrease in the total loss of active power in the network by 1.7–3.2 times, depending on the distance of the photovoltaic panel connection from the 10/0.4 kV transformer. Conclusion. Using a physical model of the 0.4–10 kV rural electric network, it was found that the parallel operation of a 10/0.4 kV transformer and a single-phase photovoltaic installation at different points of its connection to the 0.4 kV electric network leads to a reduction in active power losses by 40–69 %. At the same time, the load factor of the 10/0.4 kV power transformer decreases by 3–9 % when it is operated in parallel with a photovoltaic installation at different points of its connection to the 0.4 kV rural electric grid.

Текст научной работы на тему «Физическое моделирование работы объекта распределённой генерации с трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ»

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ Ff гггр/гл/ тггнмтnizirs FI РГТШГЛ! рпшрмрмт^^^^^^^^^Ё

lyvMlvMIII^ ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT

xxxxxxxx and power supply of the agro-industrial complex xxxxxxxx

4.3.2 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ _И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Научная статья

УДК 621.311.243:621.314:621.3.017.2 DOI: 10.24412/2227-9407-2024-10-52-64 EDN: HCYMRO

Физическое моделирование работы объекта распределённой генерации с трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ

Александр Александрович Лансберг1^, Александр Владимирович Виноградов2

12 Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ, Москва, Россия 1 lansbergaa@vkcomB!, https://orcid.org/0000-0002-2834-6092 2winaleksandr@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-6141-984X

Аннотация

Введение. В настоящее время потребители сельских электрических сетей 0,4 кВ устанавливают однофазные фотоэлектрические установки на своих участках, работающие параллельно с трансформаторными подстанциями 6-10/0,4 кВ. В большинстве научных работ особенности такой работы фотоэлектрических установок и влияние их на режимы работы трансформаторной подстанции рассмотрены только теоретически. Практические исследования данного вопроса в большинстве работ отсутствуют, в том числе выполняемые на физических моделях электрической сети 0,4-10 кВ. Цель исследования заключается в исследовании режимов параллельной работы фотоэлектрической установки и трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ в сельской электрической сети.

Материалы и методы исследования. Исследование проводится путём физического моделирования работы солнечной панели с трансформатором малой мощности с использованием коэффициентов подобия, которые позволяют осуществить пересчёт результатов экспериментальных исследований на параметры действующей электрической сети 0,4-10 кВ.

Результаты и обсуждение. В ходе исследования было выявлено, что в режиме параллельной работы трансформатора 10/0,4 кВ и однофазной фотоэлектрической установки уменьшается ток на низкой стороне трансформатора 10/0,4 кВ в фазе, к которой подключена фотоэлектрическая панель (в проведённых опытах на 58-78 %), вследствие чего возникает несимметрия токов и напряжений в сельской электрической сети 0,4 кВ. Также было зафиксировано снижение суммарных потерь активной мощности в сети в 1,7-3,2 раза в зависимости от удаленности подключения фотоэлектрической панели от трансформатора 10/0,4 кВ. Заключение. С использованием физической модели сельской электрической сети 0,4-10 кВ было выявлено, что режим параллельной работы трансформатора 10/0,4 кВ и однофазной фотоэлектрической установки в разных точках её подключения к электрической сети 0,4 кВ приводит к сокращению потерь активной мощности на 40-69 %. При этом коэффициент загрузки силового трансформатора 10/0,4 кВ при его параллельной работе с фотоэлектрической установкой в разных точках её подключения к сельской электрической сети 0,4 кВ уменьшается на 3-9 %.

Ключевые слова: коэффициент загрузки, потери активной мощности, распределённая генерация, ток нейтрали, трансформатор, физическая модель, фотоэлектрическая установка

А., Виноградов А. В., 2024 Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.

52

© Лансберг А.

XXXXXXXXXX электротехнологии, электрооборудование XXXXXXXXXX

XXXXXXX И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА XXXXXXX

Для цитирования: Лансберг А. А., Виноградов А. В. Физическое моделирование работы объекта распределённой генерации с трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ // Вестник НГИЭИ. 2024. № 10 (161). С. 52-64. DOI: 10.24412/2227-9407-2024-10-52-64. EDN: HCYMRO.

Physical Simulation of the Operation of a Distributed Generation Facility with a 10/0.4 kV Transformer Substation

Alexander A. Lansberg1B, Alexander V. Vinogradov2

12 Federal Scientific Agroengineering Center VIM, Moscow, Russia 1 lansbergaa@vkcomB', https://orcid.org/0000-0002-2834-6092 2winaleksandr@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-6141-984X

Abstract

Introduction. Currently, consumers of 0.4 kV rural electric networks are installing single-phase photovoltaic installations on their sites, operating in parallel with 6-10/0.4 kV transformer substations. In most scientific papers, the features of such operation of photovoltaic installations and their influence on the operating modes of a transformer substation are considered only theoretically. Practical studies of this issue are absent in most works, including those performed on physical models of an electric network of 0.4-10 kV. The purpose of the study is to study the modes of parallel operation of a photovoltaic installation and a 10/0.4 kV transformer substation in a rural electric grid. Materials and methods. The study is carried out by physically simulating the operation of a solar panel with a low-power transformer using similarity coefficients, which allow the recalculation of the results of experimental studies on the parameters of the current 0.4-10 kV electrical network.

Results and discussion. During the study, it was revealed that in parallel operation of a 10/0.4 kV transformer and a single-phase photovoltaic installation, the current on the low side of the 10/0.4 kV transformer decreases in the phase to which the photovoltaic panel is connected (in the experiments by 58-78 %), resulting in an asymmetry of currents and voltages in the 0.4 kV rural electric grid. There was also a decrease in the total loss of active power in the network by 1.7-3.2 times, depending on the distance of the photovoltaic panel connection from the 10/0.4 kV transformer. Conclusion. Using a physical model of the 0.4-10 kV rural electric network, it was found that the parallel operation of a 10/0.4 kV transformer and a single-phase photovoltaic installation at different points of its connection to the 0.4 kV electric network leads to a reduction in active power losses by 40-69 %. At the same time, the load factor of the 10/0.4 kV power transformer decreases by 3-9 % when it is operated in parallel with a photovoltaic installation at different points of its connection to the 0.4 kV rural electric grid.

Keywords: load factor, active power loss, distributed generation, neutral current, transformer, physical model, photovoltaic installation

For citation: Lansberg A. A., Vinogradov A. V. Physical simulation of the operation of a distributed generation facility with a 10/0.4 kV transformer substation // Bulletin NGIEI. 2024. № 10 (161). P. 52-64. DOI: 10.24412/2227-94072024-10-52-64. EDN: HCYMRO.

Введение

В настоящее время множество работ отечественных и зарубежных ученых направлено на исследование работы фотоэлектрических установок (ФЭУ), оценку положительных и негативных эффектов от их использования. Например, в работах [1; 2; 3; 4; 5] отмечено, что использование солнечных панелей оказывает негативные экологические эффекты как на этапе производства и утилизации,

так и в меньшей степени - на этапе эксплуатации (затемнение и отчуждение земель, загрязнение почвы, воды и воздуха в результате утечки рабочих жидкостей, излучение). На основе опыта эксплуатации 16 ФЭУ мощностью 3 кВт и 1 солнечной мини-электростанции мощностью 570 кВт, расположенных в Швейцарии, в работе [6; 7] выявлено, что все виды ФЭУ, за исключением систем на основе тел-лурида кадмия, наносят ущерб окружающей среде,

I ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND POWER SUPPLY OF THE AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX

способствуют изменению климата и повышению экотоксичности пресной воды и осадков; устаревшие солнечные панели на основе кремния оказывают большее ионизирующее излучение.

При этом использование ФЭУ дает ряд положительных эффектов, а именно: возможность уменьшения времени эксплуатации дизельных электростанций (ДЭС). Так, в работе [8] рассчитано, что солнечная панель площадью 1 м2 ежегодно в Архангельской области будет вырабатывать 486,9 кВтч год, при этом в регионе для электроснабжения децентрализованных районов используются 63 ДЭС суммарной мощностью 35 МВт [9]. За счёт использования ФЭУ совместно с системами накопления электрической энергии также можно добиться снижения выбросов углерода в атмосферу [10; 11; 12].

В работе [13] польскими учёными было произведено сравнение результатов выработки электроэнергии действующей солнечной панели ST-STP020S-12/Cb с аналогичной моделью в программе МА^АВ^тиПпк. В источнике [14] в программе МА^АВ^тиПпк предложена модель солнечной панели мощностью 55 Вт, позволяющая в простейшем виде исследовать выдачу солнечной панели на изменяющуюся нагрузку. В свою очередь, моделирование солнечных элементов со CuInSe2 в программе COMSOL Multiphysics позволило выявить КПД установки в 14,8 % [15], при температуре модуля 2,35 °С в январе и не более 14,23 °С в июле [16].

В свою очередь, в ряде работ теоретически отмечены следующие особенности параллельной работы фотоэлектрической панели с трансформаторной подстанцией 6-10/0,4 кВ:

1) необходимость использования однофазного инвертора для обеспечения работы ФЭУ с сетью (для однофазных установок), который при выдаче мощности от ФЭУ в сеть может привести к значительной несимметрии фазных напряжений в сельской сети 0,4 кВ с однофазными потребителями [17];

2) необходимость установки двунаправленного счётчика электрической энергии, обеспечивающего учёт электроэнергии, потребляемой из сети от централизованного источника питания и выдаваемой в сеть от фотоэлектрической установки [17];

3) необходимость синхронизации инвертора с электрической сетью, т. е. обеспечение совпадения напряжения, частоты и углов сдвига фаз. При этом в настоящее время в промышленности выпускаются

инверторы, обеспечивающие выполнение данных функций и использующиеся в системах накопления электроэнергии, но их стоимость составляет не менее стоимости основного источника питания с номинальной мощностью, в разы превосходящей мощность инвертора [18];

4) необходимость использования защитных коммутационных аппаратов, обеспечивающих отключение ФЭУ и инвертора от электрической сети при возникновении аварийных режимов. Для решения данной задачи в США и Европейском Союзе используется система anti-islanding, которая обеспечивает отключение инвертора от сети при значительном снижении напряжения или частоты [19];

5) снижение коэффициента загрузки силового трансформатора 6-10/0,4 кВ, что приводит к изменению потерь в силовом трансформаторе в сторону их уменьшения на 6 % и более [17];

6) при значительных мощностях ВИЭ в энергосистеме происходит ухудшение работы технологических циклов на тепловых станциях ввиду необходимости периодического сброса и набора нагрузки на малоинерционных синхронных генераторах, что обусловлено непостоянством выработки электроэнергии от ВИЭ [17].

Наиболее достоверным способом исследования режимов работы электрических сетей является физическое моделирование, которое позволяет проводить лабораторные исследования на прототипе в уменьшенном масштабе с меньшими капитальными затратами, а также не допустить выхода из строя электроприёмников потребителей и избежать попадания под напряжение людей.

Таким образом, исследование режима параллельной работы фотоэлектрической установки с трансформаторной подстанцией является актуальной задачей и в настоящей работе будет реализовано на физической модели.

Цель исследования заключается в исследовании влияния параллельной работы трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ с объектом распределённой генерации.

Материалы и методы

Для решения данной задачи в лаборатории электроснабжения, электрооборудования и возобновляемой энергетики в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ была разработана физическая модель сельской электрической сети 0,4 кВ. Для неё были обоснованы коэффициенты подобия согласно методике, рассмотренной в1. Коэффициенты подобия позволяют произво-

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ) И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА'

дить пересчёт электрических параметров модели на промышленные, то есть получить характеристики действующей сельской электрической сети 0,4 кВ. Для исследования влияния фотоэлектрической установки на электрические параметры сельской электрической сети 0,4 кВ при её параллельной работе с трансформаторной подстанцией (ТП) 10/0,4 кВ первоначально необходимо провести исследование режима работы сельской электрической сети 0,4 кВ с симметричной нагрузкой и выявить характерные для него параметры. Это необходимо для последующего сравнения их с электрическими параметрами режима параллельной работы фотоэлектрической установки (ФЭУ) и трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ.

Пересчёт электрических параметров будет производиться для действующей сельской электрической сети 0,4 кВ, питание которой осуществляет-

ся от трансформатора ТМ-250 с использованием неизолированного провода А-35. Это связано с тем, что протяженность провода А-35 в сельских электрических сетях 0,4 кВ отдельных регионов является наибольшей среди других типов и сечений используемых проводов и достигает 27 % [20], а трансформаторы мощностью 250 кВА также являются наиболее распространёнными, используются для электроснабжения протяженных линий электропередачи 0,4 кВ с коммунально-бытовыми потребителями и составляют 13 % от общего количества в парке трансформаторов 6-10 кВ сельских электрических сетей [20].

Схема одного из опытов режима параллельной работы однофазной фотоэлектрической установки и трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ представлена на рисунке 1. Фото проведенного опыта представлено на рисунке 2.

Рис. 1. Схема реализации опыта режима параллельной работы трансформаторной подстации10/0,4 кВ с фотоэлектрической установкой при её подключении к точке К13 Fig. 1. Scheme for the implementation of the experience of parallel operation of a 10/0.4 kV transformer substation with a photovoltaic installation when connected to point K13 Источник: схема разработана авторами в процессе исследований

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if ТРГНМП!nfiiFS FI РГТШГЛ! РПШРМРМТ^^^^^^Ч^Ч^^

ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT

xxxxxxxx and power supply of the agro-industrial complex xxxxxxxx

Рис. 2. Фото реализации опыта режима параллельной работы трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ с фотоэлектрической установкой при её подключении к точке К13 Fig. 2. Photo of the implementation of the experience of parallel operation of a 10/0.4 kV transformer substation with a photovoltaic installation when connected to point K13 Источник: фото сделано авторами в процессе исследований

Согласно рисунку 1, схема сети для реализации опыта режима параллельной работы ТП 10/0,4 кВ с ФЭУ содержит следующие элементы: QF1 - автоматический выключатель, осуществляющий питание физической модели; QF2 - автоматический выключатель, обеспечивающий подачу напряжения на силовой трансформатор (СТ) Т1; L1-L11 -участки линий электропередачи 0,4 кВ; К1-К13 -точки для измерения режимных параметров; 21, 22 -трёхфазные нагрузки мощностью S1 и S2; Т2 - однофазный трансформатор, обеспечивающий параллельную работу фотоэлектрической установки с трансформатором; QF4 - однофазный автоматический выключатель, обеспечивающий включение фотоэлектрической установки на параллельную работу с трансформатором 6-10/0,4 кВ; DC/AC1 - однофазный инвертор, предназначенный для преобразования постоянного тока, выдаваемого солнечной панелью, в переменный; РУ1 - солнечная панель.

Схема опыта симметричного нагрузочного режима отличалась от схемы, представленной на

рисунке 1, только тем, что солнечная панель была полностью отключена от физической модели. К точкам К7 и К13 были подключены 2 трёхфазные симметричные нагрузки. В целом в сельских электрических сетях 0,4 кВ преобладают несимметричные нагрузки. Но использование симметричной нагрузки позволило выявить качественные и количественные эффекты от использования фотоэлектрической установки.

В результате проведенного опыта симметричного нагрузочного режима были определены характерные электрические параметры работы сельской электрической сети 0,4 кВ. Так, в таблице 1 представлены напряжения физической модели, которые были пересчитаны на параметры действующей электрической сети 0,4 кВ с использованием коэффициентов подобия. Следует отметить, что при симметричной нагрузке, подключенной со стороны низкого напряжения 0,4 кВ, фазные напряжения не отличилась друг от друга и также были симметричны на всем протяжении линии, что отражено в таблице 1.

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ) И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА'

В свою очередь, в таблице 2 представлены активные и полные мощности, токи и коэффициенты активной мощности симметричного нагрузочного режима модели сельской электрической сети 0,4 кВ, измеренные на сторонах высшего и низшего напря-

жения силового трансформатора 10/0,4 кВ, а также на вводах нагрузок. Нагрузка на стороне 0,4 кВ модели имела активно индуктивный характер, что следует из коэффициентов активной мощности, представленных в таблице 2.

Таблица 1. Фазные напряжения сельской электрической сети 0,4 кВ в симметричном нагрузочном режиме работы

Table 1. Phase voltages of the rural electrical network of 0.4 kV in a symmetrical load mode of operation

Параметры модели / Model Parameters Параметры промышленные / Industrial parameters

№ п/п Точка измерения на модели / The parameters of the measurement point on the model Фазные напряжения / Phase voltages Расстояние в сети до точки, L, м / The distance in the network to the point, L, m Фазные напряжения / Phase voltages

U (A-N), В U (B-N), В U (С-N), В U (A-N), В U (B-N), В U (С-N), В

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13

К1 К2 К3 К4 К5 К6 К7 К8 К9 К10 К11 К12 К13

226 22,1 20,2 20,1 20 19,9 19,9 19,9 19,9 19,8 19,8 19,8 19,8

224 22,1 20,2 20,1 20 19,9 19,9 19,9 19,9 19,8 19,8 19,8 19,8

223 22,1 20,2 20,1 20 19,9 19,9 19,9 19,9 19,8 19,8 19,8 19,8

0 0 186 258 331 402 476 548 621 693 765 838 1023

5947 221 202 201 200 199 199 199 199 198 198 198 198

5895 221 202 201 200 199 199 199 199 198 198 198 198

5868 221 202 201 200 199 199 199 199 198 198 198 198

Источник: данные получены в результате экспериментальных исследований физической модели

Таблица 2. Результаты измерений активных и полных мощностей, токов и коэффициентов активной мощности симметричного нагрузочного режима модели сельской электрической сети 0,4 кВ Table 2. The results of measurements of active and full capacities, currents and active power coefficients of a symmetrical load mode model of a rural 0.4 kV electric network

Точки измерения / Активные мощности / Active capacities Полные мощности / Full capacity

Measuring points P(A), Вт P(B), Вт P(C), Вт IP, Вт S(A), ВA S(B), ВA S(C), ВA

K1 - 10 кВ СТ 30 20 12 63 79 60 75

K2 - 0,4 кВ СТ 16 15 13 45 18 16 13

K7 - S1 1 113 1 2 2

K13 - S2 13 12 10 35 15 13 11

Точки измерения / Measuring points Фазные токи / Phase currents Коэффициенты мощности / Power factors

I(A), A I(B), A I(C), A cos ф(А), безразм. cos ф(В), безразм. cos ф(С), безразм.

K1 - 10 кВ СТ 0,35 0,274 0,333 0,383 0,334 0,367

K2 - 0,4 кВ СТ 0,881 0,753 0,593

K7 - S1 0,109 0,118 0,047 0,883 0,922 0,928

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

K13 - S2 0,772 0,635 0,546

Источник: данные получены в результате экспериментальных исследований физической модели

I ELECTRICAL TECHNOLOGIES, ELECTRICAL EQUIPMENT AND POWER SUPPLY OF THE AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX

Коэффициенты мощности по фазам находятся в пределах 0,883-0,928 о.е. (среднее значение -0,911 о.е.). Согласно данные cos ф характерны для следующих типов сельскохозяйственных потребителей: животноводческие и птицеводческие помещения с электрообогревом - 0,92; парники и теплицы на электрообогреве - 0,92; жилые дома - 0,9-0,92; трансформаторные подстанции 6-10/0,4 кВ с коммунально-бытовой нагрузкой - 0,9.

При исследовании влияния параллельной работы фотоэлектрической установки с трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ был реализован ряд экспериментов. В каждом из экспериментов моде-

лируется максимально возможная выдача от панели данного типа в самый солнечный день июля при её максимальном КПД. Следует отметить, что в другие месяцы года, а также в темное время суток характеристики выдачи солнечной панелью будут ниже.

В таблице 3 представлены результаты измерения полных и активных мощностей, токов и коэффициентов активной мощности в разных точках физической модели сельской электрической сети 0,4 кВ: на сторонах высшего и низшего напряжения силового трансформатора 10/0,4 кВ, на вводах нагрузок S1 и S2, а также на выводе фотоэлектрической панели.

Таблица 3. Результаты измерений активных и полных мощностей, токов и коэффициентов активной мощности режима параллельной работы фотоэлектрической панели с трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ при ее подключении в точке К13

Table 3. Measurement results of active and full capacities, currents and active power coefficients of the parallel operation mode of a photovoltaic panel with a 10/0.4 kV transformer substation when connected at point K13

Точки измерения / Measuring points Активные мощности / Active capacities Полные мощности / Full capacity

P(A), Вт P(B), Вт P(C), Вт IP, Вт S(A), ВA I S(B), ВA I S(C), ВA

K1 - 10 кВ СТ 22 22 15 61 69 61 62

K2 - 0,4 кВ СТ 8 20 15 43 9 20 15

K7 - S1 2 1 1 3 2 2 2

K13 - S2 24 16 13 53 26 18 14

K13 - ФЭУ 17 - - 17 24 - -

Точки измерения / Measuring points Фазные токи / Phase currents Коэффициенты мощности / Power factors

I(A), A I(B), A I(C), A cos ф^), безразм. cos ф(В), безразм. cos ф(С), безразм.

K1 - 10 кВ СТ 0,31 0,276 0,275 0,325 0,368 0,236

K2 - 0,4 кВ СТ 0,368 0,967 0,752

K7 - S1 0,179 0,069 0,048

K13 - S2 1,092 0,898 0,704

K13 - ФЭУ 0,903 - -

0,93 0,91 0,92

Источник: данные получены в результате экспериментальных исследований физической модели

Таким образом, электрические параметры модели, представленные в таблицах 2-3, пересчиты-ваются на промышленные параметры для прототипа действующей сельской электрической сети 0,4 кВ, питание которой осуществляется от трансформатора ТМ-250 с использованием провода А-35.

Результаты исследования Исходя из результатов исследования режима работы электрической сети 0,4 кВ с симметричной нагрузкой, представленных в таблице 2, с помощью коэффициентов подобия для прототипа действующей сельской электрической сети 0,4 кВ, питание которой осуществляется от трансформатора ТМ-250 с использованием неизолированного провода А-35

было выявлено, потери в силовом трансформаторе 10/0,4 кВ составляют 1,05 кВт. Это было выявлено, как разность значений мощностей на сторонах высокого 10 кВ и низкого напряжения 0,4 кВ силового трансформатора.

В свою очередь, с помощью коэффициента подобия было определено, что мощность, потребляемая первой 3-фазной симметричной нагрузкой S1, составляет 6,4 кВт, а второй S2 - 74,5 кВт. С учетом данных значений было определено, что потери линии электропередачи 0,4 кВ составляют 14,8 кВт, а суммарные потери в линии электропередачи 0,4 кВ и силовом трансформаторе 10/0,4 кВ - 15,85 кВт.

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ) И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА'

Общая загрузка трансформатора составляет 100 кВА при номинальной мощности 250 кВА. Это соответствует коэффициенту загрузки 40 %. Следует отметить, что согласно работе [20] 94 % силовых трансформаторов мощностью 250 кВА в филиале ПАО «Россети Центр» - «Орелэнерго» работают с коэффициентом загрузки 40 % и менее. Следует отметить, что ток нейтрали отсутствовал при симметричном нагрузочном режиме, т. е. !(К)«0 A. Таким образом, было проведено исследование нагрузочного режима работы сельской электрической сети 0,4 кВ, в котором были определены характерные для него электрические параметры. При исследовании режимов работы модели сельской электрической сети 0,4 кВ с фотоэлектрической панелью характерные для данных режимов параметры сравни-

вались с электрическими параметрами симметричного нагрузочного режима.

Результаты измерения напряжений на модели сельской электрической сети 0,4 кВ в режиме параллельной работы фотоэлектрической установки и трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ, которые были пересчитаны на промышленные параметры, графически представлены на рисунке 3.

Исходя из результатов, представленных на рисунке 3, следует, что в точке подключения ФЭУ на фазное напряжение возникает значительная несимметрия напряжений в электрической сети. Так, в точке подключения фазное напряжение UA-N, на которое подключена ФЭУ, достигает 241 В, при этом фазные напряжения 2-х других фаз ^^ и симметричны и их значения составляют 199 В.

250

>

¡3 240

e,

g

CS 230

О >

еа 220

&

,е я 210

M н

е

ж 200

я р

С

а SC 190

M

и

сГ H О

чо ос

С/О V) <N

m m

<N О

8

in

<N ЧО

m as

чо

Протяженность, L, м / Length, L, m

• U(A), В ■ U(B)=U(C), В

in

ЧО

8

m

8

О

e

+

<N

сл

m <N О

Рис. 3. Фазные напряжения сельской электрической сети 0,4 кВ при работе фотоэлектрической установки (подключение в точке К13) параллельно с трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ Fig. 3. Phase voltages of the 0.4 kV rural electric network during operation of a photovoltaic installation (connection

at point K13) in parallel with a 10/0.4 kV transformer substation Источник: график получен по результатам исследования

Исходя из данных, представленных в таблице 3, с помощью коэффициентов подобия было выявлено, что потери в трансформаторе в данном режиме составляют 1,03 кВт. Мощность, потребляемая нагрузкой S1, составляет 6,4 кВт, а S2 -112,8 кВт. ФЭУ выдает 36,2 кВт как в данном режиме работы, так и в других, описание которых будет рассмотрено ниже. С учетом этого, потери в ли-

нии составляют 8,5 кВт. Суммарные потери активной мощности ^ в данном режиме работы составляют 9,53 кВт. При этом коэффициент загрузки трансформатора составляет 37 %, что на 3 % меньше, чем в симметричном нагрузочном режиме, рассмотренном выше.

В целом солнечная панель выдает 36 % своей установленной мощности.

On О

S о о и et tl о

W р

я s to

? H

о л я

s «

tl p

я я Е ft

я

о и

ft я Е

я

о

•в ft

ы

v: и tr н

р

^ Ш К)

ел л д

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

О1 О1 О

^ Ч!-

I I I

^

О OJ

-Р^ On

ON OJ

О

to

OJ

_р _р M

Ъ\ "о "о to to OJ

J30 ^ 'jl

^ „-J ^ ю oj ui

Ю Ю OJ ^

On -f^ Ю -Ii О

* я ^

Наименование режима / Name of the mode

Удалённость точки подключения ФЭУ от ТП 10/0,4 кВ, L, м / The distance from the connection point of the photovoltaic panel totheTS is 10/0.4 kV, Lm

Потери активной мощности в трансформаторе, АР, кВт / Active power loss in the transformer, AP, kW

Потери активной мощности в линии электропередачи 0,4 кВ, АР, кВт ./ Active power losses in the power transmission line 0.4 kV, AP, kW

Суммарные потери активной мощности, АР, кВт / Total losses of active power, АР, kW

Сокращение потерь активной мощности по отношению к нагрузочному режиму, % / Reduction of active power losses in relation to the load mode, %

H я

P "О

£ я

ft П,

CD:

's. Я

> S

о la

-! <1

Sa №

В тз

и m й» 2

S ^

3 "S

-! о

СЛ (Я

С Л

¡Г и

О. я

»

его

"" о.

о о

о "Ь

В 43

в »

Л -!

О S5

а —

О £ я Л

я

к

I—'

о

Sa

о О.

Л

а ТЗ

* ЁГ ^ я

W £ Л

л" о

ta В О.

СП СП

0 н н

1 я

S й ft

Я If

к -S

м S н

N

Я g

S ЯС

* Я

f о

H

s ß я ft

Яс

О О

V

я и

о Я

ft 4

я

ё р

а а ft а

№ Э g я

Яс °

тз ° р

Ol я

О Р H '

Я о Й »

№ тз

е- ё

о л

ft

tl

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

я ft

и я

•в я

w 2

и » ft

I

я л ft о я я ft

Я ►О

р ft

о •в Й К

ft (Я

S я ft я я 5

я ё

I ft

4

Е

ё щ

H ft •в Я Е ft

ti и to

W л

р я

g «

s g

tr1 ft

Яс О

^ *

►в ъ,

ё ° о

►в- ьо

О J-1 •О

я о а

rh . ^ S3

2 ^ Яс g H *

•a s

ё я Е ft я Со н

to 5 н

Ъ\

to

я

о н ft •в я

я

о

to

È §

to ft > %

Я

•в ft

ti Е

ti

v;

В ft

3

о •в о

►в-р

п

я л ft о я я

g

я

ÜJ H

о

О ft

g я

° с

►о о

р о

о о

о H

о •в о я tr

р W

и я я я я

ÜJ

и

Я ы

ft s

я

g й § s

to Д 5 о H я ft •о

О ю g ^ я

й a I tö w ^

ft я to ft H

M ft

a я

OJ uJ Я

О W

я .н

M ft О L^

4

s

о „

►в* g

ÎJ

P

H Я

° a « g

» 3

4 p

P я Я p

G a

я

о

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

g

и g я

я

6? 'ТЗ

ы о л я о

о

'ТЗ ft

й я

'ТЗ

ft

*

я

g

ft

о о о

s „

W р

о

'ТЗ

g

о

'ТЗ р

о о о

H g

ы о я

H

о л

я р

«

- 5

4P OJ

ы ы

я я р р

о

W

о 5

о л ft 'ТЗ ft tl №

я

о tl я и 5 л ft я я я

е

л

H

о

я р

-ä р

я

- о S ►О 2 S 9 s Б о ft

о

I— Я ^

О ft W

On Sc п

v-з g > S

• я

ш -в

S p Я -о ►в* -

° Й ►о о

о\ и

ÜJ H

о

Л ft

о

я

ft

-ä я л я о

H

о я

1

►в* ъ р р

ы

Е я . р

я

Ы OJ

Л >

to

Cd

Е

ti g

s

E

яс

о Я и о

о H

о

'ТЗ

о я ft

о ft я

я 3

И н

Ö Я О р

OJ

to

Si и

Со н

н "

О -ё

н я

Я

'ТЗ

я

W

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

о

tl я

H

ft я ft я №

я ft о

я

W

я

ft

ÜJ H

о

ё я Е ft

Е ft

я

6? 'ТЗ

ы О Л

я о

о

ъ

ft

*

я

я

о

H р

я я ® „

° Й 2 о s о

ъ й 2 s и to

5

H

5 3

0

\о s м п

И ^

Н р

" я

Р о и -в-и 'ТЗ

S s

Я р

я H s £

1 ft

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ) И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА'

Таблица 5. Электрические параметры режимов параллельной работы фотоэлектрической установки и трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ при её подключении к точкам К7, К10 и К13 Table 5. Electrical parameters of parallel operation modes of a photovoltaic installation and a 10/0.4 kV transformer substation when connected to points K7, K10 and K13

№ п/п

а

s

S о

<D ¡3 ft й

о u

s

t+H

о

«

а

и

о я

<D

S §

к

e

I £

и

и

о н

Л

н о о

я «

и

и и о

£ н

о «

о и о

<D

PQ

и

Й о

• I § £

0 9 о > о о

-м О

О

S

£

и

<D

л

СО О

н о

и ГЗ

а <+н ^ о

5 О ^ ^

■м -й .53 сл

•S3 53 Н

тз 'о ^

о ft

со 0х

ft са ц

сЗ сЗ со а

Н О

® Й

S S » &

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

К о ф

hH

S3 8

Цн ^ СЗ Й

Он

О

t+H

О

«

g и

а ч 3 и

3 <

о S3

£ i

ё I

С s « ft

л о

% 1С

щ

И Й О ft

н н

ee

и „Ö

ft „о

Л

СО

а

о ft о

Й

ft о

и о н

и

я

<D

Л Я

<D

S

% а

§ £

S °

Р Й

^ о

fa Q

и <ч

2 *

и/

я

<D

sl S Ь

о я н о о

п

e

£

Й о

ТЗ .2 ^

<D -м

О га

Й — ТЗ

ft

Й

£ э

о сл

e -ö ^ о

. 53 В

S-H -Ö

ea

e

a

Л ft

о

О «

О

л и

о

5S

<D

Я и о

Т

а ft о

Й

ft о

о

e

О S-)

<+Н I—ч О

ij >-н

О м

e

1 Нормальный - 40 187,5

2 ФЭУ - К13 1023 37 78,3

3 ФЭУ - К10 693 34 42,3

4 ФЭУ - К7 476 31 42 Источник: данные получены по результатам исследования

58

77

78

0 85,1 106,4 127,7

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таким образом, результаты, представленные в таблицах 4-5, отражают характерные электрические параметры, полученные при исследовании режимов параллельной работы ФЭУ и ТП 10/0,4 кВ при её подключении к разным точкам физической модели сельской электрической сети 0,4 кВ.

Заключение Исходя из проведенного исследования режимов параллельной работы фотоэлектрической панели и трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ на физической модели сельской электрической сети 0,4 кВ можно сделать следующие выводы:

1) при мощности трансформатора 10/0,4 кВ со значением 250 кВА и мощности, выдаваемой объектом распределённой генерации, со значением 36,2 кВт в разных точках его подключения в электрической сети 0,4 кВ зафиксировано сокращение потерь активной мощности на 40-69 % в зависимости от точки подключения ФЭУ, при этом в целом коэффициент загрузки силового трансформатора уменьшается на 3-9 %. Это является положитель-

ным эффектом, так как приводит к уменьшению потерь в электрических сетях;

2) при подключении однофазной панели на параллельную работу с трансформаторной подстанцией 10/0,4 кВ возникает несимметрия токов, что приводит к уменьшению тока по фазе, выдаваемого трансформатором, к которой подключена однофазная панель. В симметричном нагрузочном режиме значение фазного тока составило 187,5 А, а при подключении на параллельную работу солнечной панели - 42-78,3 А, в зависимости от точки подключения объекта распределенной генерации. То есть фазный ток уменьшился на 58-78 % по отношению к нормальному нагрузочному режиму. В свою очередь, ток нейтрали возрос от 0 А до значений 85,1-127,7 А;

3) вследствие несимметрии токов возникает несимметрия напряжений. Это может повлечь выход из строя электроприёмников коммунально-бытовых потребителей, что может быть вызвано как понижением, так и повышением напряжения в разных точках электрической сети 0,4 кВ.

Примечания:

1 Веников В. А. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики). Учеб. пособие для вузов. Изд. 2-е, доп. и перераб. М., «Высш. школа», 1976.

2 РД 34.20.178 Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. Методические указания по расчёту электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного назначения. Москва, 1981. URL: http://www.omegametall.ru/Data2/1/4294817/4294817286.pdf?ysclid=ltpti4efb2605589198 (дата обращения: 13.03.2024 г.).

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if ТРГНМП!nizirs FI РГТШГЛ! рпшрмрмт^^^^^^^^^Ё

lyvMlvMIII^ ELEC1R1CAL TECHNOLOGIES, ELEC 1R1CAL EQU1PMEN1

XXXXXXXX and power supply of the agro-industrial complex XXXXXXXX_

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Lucia Serrano-Lujan, Espinosa Nieves, Abad Jose, Urbina Antonio. The greenest decision on photovoltaic system allocation // Renewable Energy. 2016. V. 101. 10.1016/j.renene.2016.10.020.

2. Hengevoss Dirk, Baumgartner Corinna, Nisato Giovanni, Hugi Christoph. Life Cycle Assessment and eco-efficiency of prospective, flexible, tandem organic photovoltaic module // Solar Energy. 2016. V. 137. P. 317-327. 10.1016/j.solener.2016.08.025.

3. Bellchambers Philip, Henderson Charlie, Abrahamczyk Szymon, Choi Seungsoo, Lee Jin-Kyun, Hatton Ross. High Performance Transparent Silver Grid Electrodes for Organic Photovoltaics Fabricated by Selective Metal Condensation // Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.). 2023. 35.e2300166.10.1002/adma.202300166.

4. Muteri Vincenzo, Cellura, Curto Domenico, Franzitta, Longo Sonia, Mistretta, Parisi Maria Laura. Review on Life Cycle Assessment of Solar Photovoltaic Panels // Energies. 2020. 13.252.10.3390/en13010252.

5. Gayathri K.V., George, Jelby, Balachandran Manoj. Polymer-nanocarbon composites: a promising strategy for enhanced performance of organic solar cells // Emergent Materials. 2023. 7.10.1007/s42247-023-00604-x.

6. Ратнер С. В., Закорецкая К. А. Оценка экологической эффективности конкурирующих технологий фотовольтаики // Инновации. 2017. № 9 (227). С. 77-84. EDN: YPOWVV.

7. Ратнер С. В., Иосифов В. В. К вопросу о разработке стратегии развития солнечной энергетики в России с учетом экологических эффектов // Экономический анализ: теория и практика. 2017. Т. 16. № 8 (467). С. 1522-1540. DOI 10.24891/ea.16.8.1522. EDN ZDPJUH.

8. Ковязин А. А. Перспективы развития генерирующих объектов на основе ВИЭ с установленной мощностью до 15 кВт в Архангельской области // Научно-технические ведомости Севмашвтуза. 2018. № 2. С. 4-7. EDN: MVXPBS.

9. Коновалова О. Е. Современное состояние энергоснабжения Архангельской области // Труды Кольского научного центра РАН. 2017. Т. 8. № 8-15. С. 15-24. EDN: ZXPTGB.

10. Feng Jieran, Zhou Hao. Bi-Level Optimal Capacity Planning of Load-Side Electric Energy Storage Using an Emission-Considered Carbon Incentive Mechanism // Energies. 2022. 15.4592.10.3390/en15134592.

11. Chen Lei, Tang Wei, Wang Zhaoqi, Zhang Lu, Xie Fang. Low-carbon oriented planning of shared photovoltaics and energy storage systems in distribution networks via carbon emission flow tracing // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2024. 160.110126.10.1016/j.ijepes.2024.110126.

12. Xu Weifeng, Yu Bing, Song Qing, Weng Liguo, Luo Man, Zhang Fan. Economic and Low-Carbon-Oriented Distribution Network Planning Considering the Uncertainties of Photovoltaic Generation and Load Demand to Achieve Their Reliability // Energies. 2022. 15.9639.10.3390/en15249639.

13. Jarmuda T., Mikulski S., Nawrowski R., Tomczewski A. The use of the MATLAB & SIMULINK environment to simulate the operation of a PV panel with an actual input function // Computer Applications in Electrical Engineering. 2014. V. 12. P. 497-510.

14. Hayrettin Can. Model of a photovoltaic panel emulator in MATLAB-Simulink // Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences. 2013. № 21 (2). Article 1. https://doi.org/10.3906/elk-1105-29.

15. Esman A. K., Zykov G. L., Potachits V. A., Kuleshov V. K. Simulation of Thin-Film Solar Cells with a CuInSe2 Chalcopyrite Structure // Energetika. Proc. CIS Higher Educ. Inst. and Power Eng. Assoc. 2020. V. 63 (1). P. 5-13. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-1-5-13.

16. Esman A. K., Kuleshov V. K., Potachits V. A., Zykov G. L. Simulation of Tandem Thin-Film Solar Cell on the Basis of CuInSe2 // Enеrgеtika. Pro^ QS Higher Educ. Inst. аnd Power Eng. Assoc. 2018. V. 61 (5). P. 385-395. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-5-385-395.

17. Ковязин А. А., Бабкин И. М. Проблемы солнечных установок малой мощности, генерирующих электроэнергию в общую сеть // Научно-технические ведомости Севмашвтуза. 2018. № 2. С. 8-14. EDN: JKEORX.

18. Виноградов А. В., Лансберг А. А., Голиков И. О. Анализ работы системы накопления электрической энергии с пофазным регулированием напряжения // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2022. Т. 69, № 3 (48). С. 26-35. DOI 10.22314/2658-4859-2022-69-3-26-35. EDN: UEOGYP.

19. Saleh M., Esa Y., Mhandi Y., Brandauer W., Mohamed A. Design and implementation of CCNY DC mi-crogrid testbed // IEEE Industry Applications Society Annual Meeting. 2016. P. 1-7. DOI: 10.1109/IAS.2016.7731870.

XXXXXXXXXX электротехнологии, электрооборудование XXXXXXXXXX

XXXXXXX И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА XXXXXXX

20. Виноградов А. В., Лансберг А. А., Сорокин Н. С. Характеристика электросетевых компаний по количеству и протяженности линий электропередачи, мощности подстанций // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2022. Т. 69. № 2 (47). С. 31-41. DOI 10.22314/2658-4859-2022-69-2-31-41. EDN: AJQSZN.

Дата поступления статьи в редакцию 16.07.2024; одобрена после рецензирования 14.08.2024;

принята к публикации 15.08.2024.

Информация об авторах:

А. А. Лансберг - аспирант, младший научный сотрудник лаборатории электроснабжения, электрооборудования и возобновляемой энергетики, Spin-код: 5921-1955;

А. В. Виноградов - доктор технических наук, главный научный сотрудник, заведующей лаборатории электроснабжения, электрооборудования и возобновляемой энергетики, Spin-код: 6652-9426.

Заявленный вклад авторов:

Лансберг А. А. - выполнение поиска аналитических материалов в отечественных и зарубежных источниках, участие в обсуждении материалов статьи, выполнение экспериментальных исследований и осуществление анализа полученных результатов, участие в подготовке текста статьи.

Виноградов А. В. - участие в формулировании концепции исследования, анализе полученных данных и разработке рекомендаций, осуществление критического анализа и доработки текста.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

REFERENCES

1. Lucía Serrano-Luján, Espinosa Nieves, Abad Jose, Urbina Antonio. The greenest decision on photovoltaic system allocation, Renewable Energy, 2016. 101. 10.1016/j.renene.2016.10.020.

2. Hengevoss Dirk, Baumgartner Corinna, Nisato Giovanni, Hugi Christoph. Life Cycle Assessment and eco-efficiency of prospective, flexible, tandem organic photovoltaic module, Solar Energy, 2016. Vol. 137, pp. 317-327, 10.1016/j.solener.2016.08.025.

3. Bellchambers Philip, Henderson Charlie, Abrahamczyk Szymon, Choi Seungsoo, Lee Jin-Kyun, Hatton Ross. High Performance Transparent Silver Grid Electrodes for Organic Photovoltaics Fabricated by Selective Metal Condensation, Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.), 2023, 35.e2300166.10.1002/adma.202300166.

4. Muteri Vincenzo, Cellura, Curto Domenico, Franzitta, Longo Sonia, Mistretta, Parisi Maria Laura. Review on Life Cycle Assessment of Solar Photovoltaic Panels, Energies, 2020, 13.252.10.3390/en13010252.

5. Gayathri K. V., George Jelby, Balachandran Manoj. Polymer-nanocarbon composites: a promising strategy for enhanced performance of organic solar cells, Emergent Materials, 2023, Vol. 7, 10.1007/s42247-023-00604-x.

6. Ratner S. V., Zakoreckaya K. A. Ocenka ekologicheskoj effektivnosti konkuriruyushchih tekhnologij foto-vol'taiki [Assessment of the environmental effectiveness of competing photovoltaics technologies], Innovacii [Innovations], 2017, No. 9 (227), pp. 77-84, EDN: YPOWVV.

7. Ratner S. V., Iosifov V. V. K voprosu o razrabotke strategii razvitiya solnechnoj energetiki v Rossii s uchetom ekologicheskih effektov [On the issue of developing a strategy for the development of solar energy in Russia, taking into account environmental effects], Ekonomicheskij analiz: teoriya i praktika [Economic analysis: theory and practice], 2017, Vol. 16, No. 8 (467), pp. 1522-1540, DOI 10.24891/ea.16.8.1522, EDN: ZDPJUH.

8. Kovyazin A. A. Perspektivy razvitiya generiruyushchih ob"ektov na osnove VIE s ustanovlennoj moshchno-st'yu do 15 kVt v Arhangel'skoj oblasti [Prospects for the development of renewable energy generating facilities with an installed capacity of up to 15 kW in the Arkhangelsk region], Nauchno-tekhnicheskie vedomosti Sevmashvtuza [Scientific and technical bulletin of Sevmashvtuz], 2018, No. 2, pp. 4-7, EDN: MVXPBS.

9. Konovalova O. E. Sovremennoe sostoyanie energosnabzheniya Arhangel'skoj oblasti [The current state of power supply in the Arkhangelsk region], Trudy Kol'skogo nauchnogo centra RAN [Proceedings of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2017, Vol. 8, No. 8-15, pp. 15-24, EDN: ZXPTGB.

10. Feng Jieran, Zhou Hao. Bi-Level Optimal Capacity Planning of Load-Side Electric Energy Storage Using an Emission-Considered Carbon Incentive Mechanism, Energies, 15. 4592. 2022. 10.3390/en15134592.

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if ТРГНМП!nizirs FI РГТШГЛ! рпшрмрмт^^^^^^^^^Ё

lyvMlvMIII^ ELEC1R1CAL TECHNOLOGIES, ELEC1R1CAL EQU1PMEN1

XXXXXXXX and power supply of the agro-industrial complex XXXXXXXX_

11. Chen Lei, Tang Wei, Wang Zhaoqi, Zhang Lu, Xie Fang. Low-carbon oriented planning of shared photovol-taics and energy storage systems in distribution networks via carbon emission flow tracing, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2024, 160.110126.10.1016/j.ijepes.2024.110126.

12. Xu Weifeng, Yu Bing, Song Qing, Weng Liguo, Luo Man, Zhang Fan. Economic and Low-Carbon-Oriented Distribution Network Planning Considering the Uncertainties of Photovoltaic Generation and Load Demand to Achieve Their Reliability, Energies, 2022, 15.9639.10.3390/en15249639.

13. Jarmuda T., Mikulski S., Nawrowski R., Tomczewski A. The use of the MATLAB & SIMULINK environment to simulate the operation of a PV panel with an actual input function, Computer Applications in Electrical Engineering, 2014, Vol. 12, pp. 497-510.

14. Hayrettin Can. Model of a photovoltaic panel emulator in MATLAB-Simulink, Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences, 2013, No. 21 (2), Article 1, https://doi.org/10.3906/elk-1105-29.

15. Esman A. K., Zykov G. L., Potachits V. A., Kuleshov V. K. Simulation of Thin-Film Solar Cells with a CuInSe2 Chalcopyrite Structure, Energetika. Proc. CIS Higher Educ. Inst. and Power Eng. Assoc, 2020, Vol. 63 (1), pp. 5-13, https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-1-5-13.

16. Esman A. K., Kuleshov V. K., Potachits V. A., Zykov G. L. Simulation of Tandem Thin-Film Solar Cell on the Basis of CuInSe2, Enеrgеtika. Proc. CIS Higher Educ. Inst. аМ Power Eng. Assoc, 2018, Vol. 61 (5), pp. 385-395, https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-5-385-395.

17. Kovyazin A. A., Babkin I. M. Problemy solnechnyh ustanovok maloj moshchnosti generiruyushchih el-ektroenergiyu v obshchuyu set' [Problems of low-power solar installations generating electricity into a common network], Nauchno-tekhnicheskie vedomosti Sevmashvtuza [Scientific and technical bulletin of Sevmashvtuz], 2018, No. 2, pp. 8-14, EDN: JKEORX.

18. Vinogradov A. V., Lansberg A. A., Golikov I. O. Analiz raboty sistemy nakopleniya elektriche-skoj energii s pofaznym regulirovaniem napryazheniya [Analysis of the operation of an electric energy storage system with phase-by-phase voltage regulation], Elektrotekhnologii i elektrooborudovanie v APK [Electrical technologies and electrical equipment in the agro-industrial complex], 2022, Vol. 69, No. 3 (48), pp. 26-35, DOI 10.22314/2658-4859-2022-693-26-35, EDN: UEOGYP.

19. Saleh M., Esa Y., Mhandi Y., Brandauer W., Mohamed A. Design and implementation of CCNY DC mi-crogrid testbed, IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, 2016, pp. 1-7, DOI:10.1109/IAS.2016.7731870.

20. Vinogradov A. V., Lansberg A. A., Sorokin N. S. Harakteristika elektrosetevyh kompanij po kolichestvu i protyazhennosti linij elektroperedachi, moshchnosti podstancij [Characteristics of electric grid companies in terms of the number and length of power transmission lines, substation capacity], Elektrotekhnologii i elek-trooborudovanie v APK [Electrical technologies and electrical equipment in the agro-industrial complex], 2022, Vol. 69. No. 2 (47), pp. 31-41, DOI 10.22314/2658-4859-2022-69-2-31-41, EDN: AJQSZN.

The article was submitted 16.07.2024; approved after reviewing 14.08.2024; accepted for publication 15.08.2024.

Information about the authors: A. A. Lansberg - postgraduate student, Junior Researcher at the Laboratory of Power Supply, Electrical Equipment and Renewable Energy, Spin-code: 5921-1955;

A. V. Vinogradov - Dr. Sci. (Engineering), Chief Researcher, Head of the Laboratory of Power Supply, Electrical Equipment and Renewable Energy, Spin-code: 6652-9426.

Contribution of the authors:

Lansberg A. A. - performing a search for analytical materials in domestic and foreign sources, participating in the discussion of the materials of the article, performing experimental research and analyzing the results obtained, participating in the preparation of the text of the article.

Vinogradov A. V. - participation in the formulation of the research concept, the analysis of the data obtained and the development of recommendations, the implementation of critical analysis and revision of the text.

The authors declare no conflicts of interests.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.