Оптимізація сумісного використання різнотипних відновлювальних джерел енергії для підвищення надійності роботи електричних мереж

Abstract

Нестабільний характер роботи відновлювальних джерел енергії впливає на режими роботи електричних мереж. Нестабільність генерування ФЕС компенсується потужністю, яка надходить в РЕМ з енергосистеми. Через це умови балансування режиму РЕМ впливають і на режими ЕЕС. В умовах сьогодення забезпечення балансу покладено суто на централізовану систему електропостачання. Однак поступово відбуваються зміни в механізмах функціонування енергоринку України, що спонукають ВДЕ працювати за заданим графіком, зокрема введенням штрафів за недотримання заявленого добового графіка генерування. Для роботи за заданим графіком потрібно дослідити потенційні можливості джерел генерування щодо покриття графіків навантаження. Для забезпечення балансної надійності РЕМ визначається потужність резерву з енергосистеми або визначається ємність накопичувача електроенергії. Подальша розбудова відновлювальних джерел енергії неможлива без використання засобів балансування та оцінювання їх впливу на надійність електричних мереж, до яких приєднуються ВДЕ. При втраті централізованого живлення в роботі отримано вирішення задачі підвищення надійності електропостачання, що ґрунтується на подачі напруги від джерела з гарантованим графіком генерування на шини фотоелектричної станції. На основі аналізу сумарних графіків генерування та навантаження в ОЕС України встановлено залежності зменшення теплової генерації та нарощування потужностей систем акумулювання енергії для збільшення частки фотоелектричних станцій в загальному балансі потужностей

Нестабильный характер работы возобновляемых источников энергии влияет на режимы работы электрических сетей. Нестабильность генерирования ФЭС компенсируется мощностью, поступающей в РЭС с энергосистемы. Так условия балансировки режима РЭС влияют и на режимы ЭЭС. В современных условиях обеспечение баланса возложено исключительно на централизованную систему электроснабжения. Однако постепенно происходят изменения в механизмах функционирования энергорынка Украины, побуждающие ВИЭ работать по заданному графику, в частности, введением штрафов за несоблюдение заявленного суточного графика генерации. Для работы по заданному графику нужно исследовать потенциальные возможности источников генерирования по покрытию графиков нагрузки. Для обеспечения балансной надёжности РЭС определяется мощность резерва по энергосистемы или определяется ёмкость накопителя электроэнергии. Дальнейшее развитие возобновляемых источников энергии невозможно без использования средств балансировки и оценки влияния на надёжность электрических сетей, к которым присоединяются ВИЭ. В работе получено решение задачи повышения надёжности электроснабжения, основанное на подаче напряжения от источника с гарантированным графиком генерирования на шины фотоэлектрической станции, при потере централизованного питания. На основе анализа суммарных графиков генерации и нагрузки в ОЭС Украины установлены зависимости уменьшения тепловой генерации и наращивание мощностей систем аккумулирования энергии для увеличения доли фотоэлектрических станций в общем балансе мощностей.

Nowadays Ukraine demonstrates the highest in the world rates of signing contracts for the future connection of the RSE, but this creates great risks for the outdated energy system. The key factor is that according to the information of the National Commission for State Regulation of Energy and Public Utilities (NCSREPU), in the first quarter of 2018, 159.4 MW of generating capacities were put into operation – 54 objects of energy sector (2.4 times exceeds the generating capacities, put into operation during the same period of 2017). Objects of WPS and PVS represent 92 % of the generation capacities, put into operation and average single capacity of the energy sector objects is 3 MW. The installed capacity of WPS and PVS in Ukraine as on the middle of 2019 totally is 3653 MW these capacities have minor impact on the electric energy balance. Their deviations from the planned generation are compensated by the power cycling. In the given research new solution of the actual scientific-applied problem, aimed at the improvement of energy supply reliability can be obtained, this solution is based on the transmission of the supply from the source with the ensnared generation curve on the buses of the photovoltaic power plant and determination of the storage unit capacity for the photovoltaic power plant in the conditions of the introduction of new energy market.

Nowadays Ukraine demonstrates the highest in the world rates of signing contracts for the future connection of the RSE, but this creates great risks for the outdated energy system. The key factor is that according to the information of the National Commission for State Regulation of Energy and Public Utilities (NCSREPU), in the first quarter of 2018, 159.4 MW of generating capacities were put into operation – 54 objects of energy sector (2.4 times exceeds the generating capacities, put into operation during the same period of 2017). Objects of WPS and PVS represent 92 % of the generation capacities, put into operation and average single capacity of the energy sector objects is 3 MW. The installed capacity of WPS and PVS in Ukraine as on the middle of 2019 totally is 3653 MW these capacities have minor impact on the electric energy balance. Their deviations from the planned generation are compensated by the power cycling. In the given research new solution of the actual scientific-applied problem, aimed at the improvement of energy supply reliability can be obtained, this solution is based on the transmission of the supply from the source with the ensnared generation curve on the buses of the photovoltaic power plant and determination of the storage unit capacity for the photovoltaic power plant in the conditions of the introduction of new energy market.