<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">ipolytech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">iPolytech Journal</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>iPolytech Journal</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2782-4004</issn><issn pub-type="epub">2782-6341</issn><publisher><publisher-name>Irkutsk National Research Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21285/1814-3520-2018-5-122-133</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">ipolytech-95</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ТРЕХФАЗНО-ОДНОФАЗНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>MODELING POWER SUPPLY SYSTEMS WITH THREE-PHASE AND SINGLE-PHASE CONVERTERS</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Закарюкин</surname><given-names>В. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zakaryukin</surname><given-names>V. P.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">zakar49@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Крюков</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kryukov</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">and_kryukov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Иркутский государственный университет путей сообщения</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Irkutsk State Transport University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Иркутский государственный университет путей сообщения; Иркутский национальный исследовательский технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Irkutsk State Transport University; Irkutsk National Research Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>09</month><year>2020</year></pub-date><volume>22</volume><issue>5</issue><fpage>122</fpage><lpage>133</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Закарюкин В.П., Крюков А.В., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Закарюкин В.П., Крюков А.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Zakaryukin V.P., Kryukov A.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/95">https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/95</self-uri><abstract><p>ЦЕЛЬ. Разработка методов и средств адекватного моделирования систем электроснабжения, оборудованных трехфазно-однофазными преобразователями. МЕТОДЫ. Для определения режимов систем электроснабжения, оснащенных трехфазно-однофазными преобразователями, использовались методы моделирования электроэнергетических систем (ЭЭС) в фазных координатах, в основу которых положены модели элементов в виде решетчатых схем замещения с полносвязной топологией. Эти модели и методы реализованы в программном комплексе Fazonord. РЕЗУЛЬТАТЫ. Представлены модели трехфазно-однофазных преобразователей по схемам Штейнмеца, Терехина и Синева. Преобразователи на базе схемы Штейнмеца обладают возможностью симметрирования как двухфазной, так и однофазной нагрузки, позволяя производить одновременную компенсацию реактивной мощности и полностью использовать ресурсы трехфазного трансформатора при подключении таких нагрузок. Схема Терехина представляет собой типовую конденсаторную схему, используемую для питания маломощных трехфазных двигателей от однофазной сети. Она создает существенно несимметричную систему трехфазных напряжений, и только при определенных условиях возможно получение приемлемых уровней несимметрии. Схема Синева обеспечивает хорошее симметрирование, но уровни напряжений сильно зависят от токов нагрузки. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Применение методов определения режимов ЭЭС, предложенных в Иркутском государственном университете путей сообщения, позволяет моделировать системы электроснабжения, оснащенные трехфазно-однофазными преобразователями.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The PURPOSE of the paper is development of methods and tools for adequate modeling of electrical power supply systems equipped with three-phase and single-phase transformers. METHODS. The methods of electrical power system (EPS) simulation in phase coordinates based on the models of elements in the form of lattice equivalent circuits with fully-meshed topology are used for mode determination of electrical power supply systems equipped with three-phase and single-phase transformers. The models and methods are implemented in the program complex Fazonord. RESULTS. The models of three-phase and single-phase converters by Steinmetz, Terekhin and Sinev circuits are provided in the article. It is shown that Steinmetz converters have the potential of balancing both two-phase and single-phase load. This allows simultaneous compensation of reactive power and complete use of three-phase transformer resources in case of such load connection. Terekhin’s curcuit is a standard capacitor scheme used for supplying low-power three-phase motors from a single-phase network. This circuit creates significantly asymmetrical system of three-phase voltages as a result acceptable asymmetry levels can be obtained only under certain conditions. Sinev's circuit provides good balancing adjustment, but the levels of voltages strongly depend on load currents. CONCLUSION. EPS mode determination introduced by Irkutsk state transport university allows to simulate electrical power supply systems equipped with three-phase and single-phase converters.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>системы электроснабжения</kwd><kwd>трехфазно-однофазные преобразователи</kwd><kwd>моделирование</kwd><kwd>схема Штейнмеца</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>electric power supply systems</kwd><kwd>three-phase and single-phase converters</kwd><kwd>simulation</kwd><kwd>Steinmetz circuit</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sainz L., Caro E., Riera S. Characterization of Harmonic Resonances in the Presence of the Steinmetz Circuit in Power Systems. In: Power Quality Harmonics Analysis and Real Measurements Data. 2011. P. 171-194. Available at: http://www.intechopen.com/books/power-quality-harmonics-analysis-and-real-measurementsdata/characterization-of-harmonic-resonances-in-the-presence-of-the-steinmetz-circuit-in-power-systems (accessed 13 March 2018).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sainz L., Caro E., Riera S. Characterization of Harmonic Resonances in the Presence of the Steinmetz Circuit in Power Systems. In: Power Quality Harmonics Analysis and Real Measurements Data. 2011. P. 171-194. Available at: http://www.intechopen.com/books/power-quality-harmonics-analysis-and-real-measurementsdata/characterization-of-harmonic-resonances-in-the-presence-of-the-steinmetz-circuit-in-power-systems (accessed 13 March 2018).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chindris M., Cziker A., Stefanescu A.S., Sainz L. Fuzzy logic controller for Steinmetz circuitry with variable reactive elements // Proceedings of 8th International Conference OPTIM. 2002. Proc. 1G.3. P. 233-238.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chindris M., Cziker A., Stefanescu A.S., Sainz L. Fuzzy logic controller for Steinmetz circuitry with variable reactive elements // Proceedings of 8th International Conference OPTIM. 2002. Proc. 1G.3. P. 233-238.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jordi O., Sainz L., Chindris M. Steinmetz system design under unbalanced conditions // European Transactions on Electrical Power. 2002. Vol. 12. No. 4. P. 283-290.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jordi O., Sainz L., Chindris M. Steinmetz system design under unbalanced conditions // European Transactions on Electrical Power. 2002. Vol. 12. No. 4. P. 283-290.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Qingzhu W., Mingli W., Jianye C., Guipping Z. Model for optimal balancing single-phase traction load based on the Steinmetz’s method // Proceedings of the IEEE Energy Conversion Congress an Exposition (ECCE). 2010. P. 1565-1569.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Qingzhu W., Mingli W., Jianye C., Guipping Z. Model for optimal balancing single-phase traction load based on the Steinmetz’s method // Proceedings of the IEEE Energy Conversion Congress an Exposition (ECCE). 2010. P. 1565-1569.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шидловский А.К., Кузнецов В.Г. Повышение качества энергии в электрических сетях. Киев: Наукова думка, 1985. 268 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Шидловский А.К., Кузнецов В.Г. Повышение качества энергии в электрических сетях. Киев: Наукова думка, 1985. 268 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Печенкин В.Е. Электроснабжение лесозаготовок по однопроводной системе ОПЗ. М.: Энергоатомиздат, 1965. 180 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Печенкин В.Е. Электроснабжение лесозаготовок по однопроводной системе ОПЗ. М.: Энергоатомиздат, 1965. 180 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. c. № 244493 СССР. Компенсационный преобразователь однофазного напряжения в трехфазное и наоборот / В.А. Кулинич, Ю.Н. Широнин. Опубл. 28.05.1969. Бюл. № 18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. c. № 244493 СССР. Компенсационный преобразователь однофазного напряжения в трехфазное и наоборот / В.А. Кулинич, Ю.Н. Широнин. Опубл. 28.05.1969. Бюл. № 18.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 3356728 СССР Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / А.Ф. Березовский. Опубл. 23.09.1984, Бюл. № 35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 3356728 СССР Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / А.Ф. Березовский. Опубл. 23.09.1984, Бюл. № 35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 4245737 СССР. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / А.Ф. Березовский. Опубл. 07.01.1989, Бюл. № 1.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 4245737 СССР. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / А.Ф. Березовский. Опубл. 07.01.1989, Бюл. № 1.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 311348 СССР. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / С.В. Сологуб. Опубл. 09.08.1971, Бюл. № 24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 311348 СССР. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / С.В. Сологуб. Опубл. 09.08.1971, Бюл. № 24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 1372538 СССР. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / С.В. Сологуб. Опубл. 07.02.1988, Бюл. № 5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 1372538 СССР. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / С.В. Сологуб. Опубл. 07.02.1988, Бюл. № 5.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 363162 СССР. Преобразователь однофазного тока в трехфазный / В.А. Гришин, Е.С. Наумова. Опубл. 20.12.1972, Бюл. № 3.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 363162 СССР. Преобразователь однофазного тока в трехфазный / В.А. Гришин, Е.С. Наумова. Опубл. 20.12.1972, Бюл. № 3.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 106416 СССР. Устройство для преобразования однофазного напряжения в трехфазную систему напряжений / А.Г. Лурье. Заявл. 21.06.1955.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 106416 СССР. Устройство для преобразования однофазного напряжения в трехфазную систему напряжений / А.Г. Лурье. Заявл. 21.06.1955.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 183275 СССР. Трансформаторный преобразователь однофазного тока в трехфазный / Е.Х. Давыдов. Опубл. 17.06.1966, Бюл. № 13.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 183275 СССР. Трансформаторный преобразователь однофазного тока в трехфазный / Е.Х. Давыдов. Опубл. 17.06.1966, Бюл. № 13.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 334596 СССР. Трансформаторный преобразователь однофазного тока в трехфазный / Е.Х. Давыдов. Опубл. 30.03.1972, Бюл. № 12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 334596 СССР. Трансформаторный преобразователь однофазного тока в трехфазный / Е.Х. Давыдов. Опубл. 30.03.1972, Бюл. № 12.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 110841 СССР. Преобразователь однофазного тока в трехфазный / А.А. Степанян, В.М. Белоусов. Заявл. 15.05.1956.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 110841 СССР. Преобразователь однофазного тока в трехфазный / А.А. Степанян, В.М. Белоусов. Заявл. 15.05.1956.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. с. № 217514 СССР. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / В.С. Синев. Опубл. 07.05.1968, Бюл. № 16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. с. № 217514 СССР. Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное / В.С. Синев. Опубл. 07.05.1968, Бюл. № 16.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2005. 273 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложнонесимметричные режимы электрических систем. Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2005. 273 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Крюков А.В., Закарюкин В.П. Методы совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока. Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2011. 170 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Крюков А.В., Закарюкин В.П. Методы совместного моделирования систем тягового и внешнего электроснабжения железных дорог переменного тока. Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2011. 170 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
