В последнее десятилетие в передовых странах мира развивается технология smartgrid (интеллектуальная сеть). В России она получила название Интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью (ИЭС ААС) [1]. В составе ИЭС электрическая сеть из пассивного устройства транспорта и распределения электроэнергии превращается в активный элемент, параметры и характеристики которого изменяются в реальном времени в зависимости от режимов работы энергосистемы.
Отличительными чертами энергосистем нового поколения являются: децентрализованное управление, активная роль потребителя на электроэнергетическом рынке, а также широкое применение устройств FACTS, к коим можно отнести и преобразователь частоты (ПЧ).
Благодаря развитию систем управления, которое стало возможным с появлением силовой электроники и микропроцессорной техники, повышается эффективность работы асинхронных приводов [2]. Оно осуществляется с помощью преобразователя частоты, типичная структурная схема которого приведена на рис. 1.
Основная область применения преобразователей частоты – это питающие насосы в электроэнергетике, вентиляторы, циркуляционные насосы систем отопления, лифты, конвейеры и т.д.[3] Однако ПЧ также применяется и для управления синхронного частотно-регулируемого электропривода [4].
В данной работе авторы рассматривают возможность применения преобразователей частоты для синхронизации энергосистем в динамическом режиме. На практике такая необходимость возникает в случае эпизодического или постоянного превышения мощности нагрузки над выделенной мощностью сетевого ввода. В таких сетях при потере питания от системы электроснабжение электроприемников потребителей может быть продолжено, но на пониженной частоте.
При значительном снижении частоты возникает опасность возникновения лавины частоты, возможно, и лавины напряжения [5]. Лавины частоты и напряжения вызывают массовое отключение потребителей действием их защит и стимулируют нарушение параллельной работы энергосистем. Ликвидация аварий и восстановление нормального режима работы системы могут длиться несколько часов.