Б.А. Косарев1, С.В. Кривальцевич2

1 Омский государственный технический университет (г. Омск, Россия)

2 Омский научно-исследовательский институт приборостроения (г. Омск, Россия)

2 Омский научный центр СО РАН (Институт радиофизики и физической электроники) (г. Омск, Россия)

1 BorisK_88@mail.ru; 2 kriser2002@mail.ru

Постановка проблемы. Коротковолновая (КВ) радиосвязь является перспективным видом связи для арктических изолированных территорий. Для таких удаленных территорий электроснабжение радиостанций и комплексов КВ-радиосвязи может быть организовано только при помощи систем автономного электроснабжения. Однако резкопеременный характер нагрузки радиостанций и комплексов КВ-радиосвязи способствует возникновению феррорезонансных процессов в автономной системе электроснабжения. Так как радиоаппаратура подключается к автономной системе электроснабжения посредством импульсных источников питания, то феррорезонансные процессы и импульсные источники питания становятся источником высших гармоник. В этой связи актуальной задачей является обеспечение электромагнитной совместимости силового оборудования автономной системы электроснабжения и радиоаппаратуры.

Цель. Провести исследование электромагнитной совместимости силового оборудования автономной системы электроснабжения и КВ-радиоаппаратуры.

Результаты. Рассмотрена взаимосвязь между резкопеременным характером нагрузки и феррорезонансом. Выполнена оценка гармонических искажений сетевого напряжения в условиях феррорезонанса и при подключении импульсных источников питания. В результате проведенного моделирования установлено следующее: в точке подключения импульсного источника питания спектр напряжения представлен нечетными гармониками 3 (7,3%), 5 (1,6%), 7 (3,2%), 9 (0,4%), 11 (2%), 13 (0,2%) порядков; при феррорезонансе спектр напряжения содержит нечетные гармоники 3 (33%), 5 (17%), 7 (10%), 9 (7%) порядков. Приведено описание механизма эмиссии высших гармоник из автономной системы электроснабжения в КВ-радио-аппаратуру и обратно.

Практическая значимость. Представленные результаты могут быть использованы при проектировании автономных систем электроснабжения с резкопеременной нагрузкой, в том числе при проектировании систем электропитания радиостанций и комплексов КВ-радиосвязи.

Косарев Б.А., Кривальцевич С.В. Высшие гармоники в автономной системе электроснабжения коротковолновой радиостанции: причины возникновения и пути распространения // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 5. С. 181−190. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202605-20

1. https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_366065 (дата обращения: 22.11.2025).
2. Зачатейский Д.Е., Хазан В.Л. Коротковолновая ретрансляционная сеть связи для морских спасательно-координационных центров, обеспечивающих безопасность мореплавания в акватории Северного морского пути // Техника радиосвязи. 2024. № 2(61). С. 7-15.
3. Косарев Б.А., Кривальцевич С.В. Применение распределенной генерации электроэнергии для снижения нагрузки на системы электропитания радиостанций в периоды пиковой нагрузки // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 10. С. 137-148. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202110-13.
4. Лукутин Б.В., Киушкина В.Р. Характеристики энергетической безопасности децентрализованного района и автономного объекта электрификации // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2021. Т. 25. № 1(156). С. 66-79.
5. Воропай Н.И., Стычински З.А., Шушпанов И.Н., Фам Ч.Ш., Суслов К.В. Модель режимной надежности «активных» распределительных электрических сетей // Известия РАН. Сер. Энергетика. 2013. № 6. C. 70-79.
6. Воропай Н.И., Стенников В.А. Интегрированные интеллектуальные энергетические системы // Известия РАН. Сер. Энергетика. 2014. № 1. C. 64-71.
7. Marchenko O.V., Solomin S.V. Economic efficiency of renewable energy sources in autonomous energy systems in Russiа // International Journal of Renewable Energy Research. 2014. V. 4. № 3. P. 548-554.
8. Ivanova I.Y., Tuguzova T.F., Nogovitsyn D.D., Shakirov V.A., Sheina Z.M., Sergeeva L.P. On efficiency of wind power use for power supply of the Arctic Districts of Yakutia // Journal of International Scientific Publications: Ecology and Safety. 2014. V. 8. P. 636-641.
9. Патент № 2811559 C1 (РФ), МПК H02H 3/06. Способ защиты линий электропередачи и противоаварийного управления в электрических сетях с распределенной генерацией: заявл. 05.06.2023: опубл. 15.01.2024. / Фишов А.Г., Осинцев А.А.; заявитель Новосибирский гос. технич. ун-т.
10. Молодюк В.В., Илюшин П.В., Исамухамедов Я. Ш., Тягунов М.Г., Ивановский Д.А., Вольный В.С. Обзор трендов развития и опыта использования распределенных энергетических ресурсов по состоянию на 2024 г. // Энергетик. 2025. № 6. С. 59-62.
11. Колесников А.А., Куликов А.Л., Старшов И.С. Исследование возможности применения направленной логической защиты шин 6-10 кВ на подстанциях с распределенными источниками энергии // Релейная защита и автоматизация. 2025. № 2(59). С. 10-17.
12. Jamil A., Tu W., Tahir M., Lee J., Terriche Y., Guerrero J. A decentralized control strategy for optimal operation of multi-sources in shipboard power systems // Electrical Engineering. 2025. DOI:107. 9591-9609. 10.1007/s00202-025-02990-3.
13. Yu Y., Guan Y., Kang W., Vasquez J., Guerrero J. A Generic inertial-response preserved active-damping control for grid-forming inverters emulating synchronous machines // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2024. P. 1-9. DOI: 10.1109/TIE.2024.3481992.
14. Бочаров В., Гуренков Н., Корнилов А., Парфенов Е., Резников С. Электроэнергетическая и электромагнитная совместимость вторичных импульсных источников питания с автономными системами электроснабжения // Силовая электроника. 2009. № 21. С. 50-53.
15. Резников С., Бочаров В., Коняхин С., Гуренков Н. Электроэнергетическая и электромагнитная совместимость вторичных источников импульсного питания с автономными системами электроснабжения переменного тока. Ч. V. Моделирование индуктивно емкостных преобразователей (ИЕП) с выпрямительно-емкостной нагрузкой в составе однокаскадных и двухкаскадных ВИИП // Силовая электроника. 2010. № 26. С. 48-53.
16. Jainal S. Electromagnetic Interference in the railway spot communication systems // International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering. 2020. P. 114-118. DOI: 10.30534/ijatcse/2020/2191.12020.
17. Eliardsson P., Axell E., Stenumgaard P., Wiklundh K., Johansson B., Asp B. Military HF communications considering unintentional platform-generated electromagnetic interference. 2015. DOI: 10.1109/ICMCIS.2015.7158700.
18. Clark L., White S. DRM transmitters and technologies. 2010. P. 15-18.
19. Бартенев А.И., Семенов В.Д. Система электропитания мобильного комплекса радиосвязи // Сб. избранных статей науч. сессии ТУСУР. 2024. № 1-1. С. 226-229.
20. Pavlakovic G., Hrabar S. High-power shortwave DRM transmitter in solid-state technology // Automatika. 2018. V. 59(2). P. 158–171.
21. Муравьев Д.И., Лукутин Б.В. Применение распределенной фото-дизельной системы электроснабжения постоянного тока в вопросах обеспечения энергетической безопасности // Сб. статей по материалам междунар. науч.-практич. конф. «Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность - 2019» / Под ред. Л.И. Лукиной, Н.В. Ляминой. Севастополь: ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет». 2019. С. 1116-1120.
22. Гуревич Ю.Е., Илюшин П.В. Особенности расчетов режимов вэнергорайонах с распределенной генерацией: Монография. Нижний Новгород: НИУ РАНХиГС. 2018. 280 с.
23. Falbo L., Algieri A. Experimental investigation on the performance of a micro-ORC system for different operating conditions // Journal of Physics: Conference Series. 2023. V. 2648(1). P.12025. DOI: 10.1088/1742-6596/2648/1/012025.
24. Лукутин Б.В., Муравьев Д.И. Имитационная модель фотодизельной системы электроснабжения с интеллектуальным управлением // Материалы III Всерос. науч.-технич. конф. с междунар. участием «Борисовские чтения». Красноярск: Сибирский федеральный университет. 2021. С. 57-61.
25. Янченко С.А., Шарафеддин К.Ф., Цырук С.А. Обеспечение электромагнитной совместимости в сетях с частотно-регулиру-емыми приводами // Промышленная энергетика. 2024. № 5. С. 43-49.
26. Назиров Х.Б., Абдулкеримов С. А., Ганиев З.С., Джураев Ш.Д., Ахьеев Д.С. Оценка режима работы инверторов солнечных электростанций с точки зрения обеспечения качества электроэнергии // Электротехнические системы и комплексы. 2023. № 1(58). С. 31-38.
27. Hadzimehmedovic A., Madžarević V., Pejdanović M., Hivziefendic J. Electromagnetic compatibility of inverters in low power wirelless technology enviroment within globally unlicensed ISM 2.4 ghz short-range radio frequency band // Technics Technologies Education Management. 2013. V. 8. P. 614.
28. IEEE Std C37.91™ -2021 (IEEE Guide for Protecting Power Transformers).
29. Eduful G., Fan Y., Abu-Siada A. Investigating ferroresonance susceptibility in various transformer configurations: a simulation‐based study // International Transactions on Electrical Energy Systems. 2025. DOI: 2025. 10.1155/etep/2736382.
30. El-shafhy M., M. Abdel-hamed A., Badran E. Ferroresonance in distribution systems – state of the art // Przegląd elektrotechniczny. 2022. V. 1. P. 3-17. DOI: 10.15199/48.2022.11.01.
31. Косарев Б.А. Способ детектирования феррорезонанса в силовых трансформаторах и реакторах // Электротехника. 2025. № 5. С. 22–27.
32. Цырук C.А., Янченко С.А., Рыжкова Е.Н. Моделирование основных источников несинусоидальности в бытовых электросетях // Вестник МЭИ. 2013. № 3. C. 67-71.
33. Valverde V., Mazon A. J., Zamora I., Buigues G. Ferroresonance in voltage transformers: Analysis and Simulations. Renewable Energy and Power Quality Journal. 2011. V. 1. P. 465–471.