Керування режимами секціонованих розподільних електричних мереж з відновлювальними джерелами енергії

Abstract

Ознакою сьогодення є стрімкі темпи розбудови об’єктів відновлювальної енергетики в світі та в Україні зокрема. Щодо Вінницької області, то вона лідирує в розбудовуванні фотоелектричних станцій (ФЕС). Відомо, що такі електричні станції під’єднують безпосередньо до шин розподільних електричних мереж (РЕМ), які проектувались за умов централізованого електропостачання. Таким чином лінія, яка працювала в радіальному режимі, перетворюється на лінію з двобічним живленням. Отже, виникають задачі оптимізації схем та перетоків потужності в ній для підвищення надійності електропостачання споживачів, поліпшення якості електроенергії. З метою зменшення втрат електричної потужності в розподільних електричних системах шляхом керування генеруванням сонячних електростанцій та малих гідроелектростанцій (ГЕС) запропоновано коригувати потоки потужності так, щоби розрахункова точка потокорозділу в лінії електропередачі відповідала місцю секціонування в ній, шляхом зміни потужності генерування наявних в мережі керованих відновлювальних джерел енергії (ВДЕ)—ГЕС. Також авторами розроблено та описано можливості програмного забезпечення інтелектуальної підтримки диспетчера розподільних мереж, яке дає змогу визначити яким з наявних комутаційних апаратів доцільно розмикати контури в розподільній мережі з ВДЕ. Показано, як це програмне забезпечення дозволяє дослідити можливості зсуву точки потокорозділу у вузол, де встановлений комутаційний апарат, для зменшення втрат потужності шляхом зміни потужності генерування ГЕС та/або ФЕС. В програмі передбачено і повідомлення диспетчеру розподільних мереж, якщо параметри режиму відхилятимуться від їх нормованих значень. Програма інтегрована в автоматизовану систему керування генеруванням потужності ГЕС.

A sign of today is the rapid pace of development of renewable energy facilities in the world and in Ukraine in particular. As for the Vinnytsia region, it occupies a leading position in the construction of photovoltaic power plants (PPPs). PPPs connect directly to the buses of the distribution power grids (DPGs), that designed under the conditions of centralized power supply. In this way, the radial line is converted to a double-sided line. Therefore, there are problems with the optimization of circuits and power flows in it to improve the reliability of electricity supply to consumers, improve the quality of electricity. This paper is the proposed method of control the generation of PPPs and small hydropower plants (HPP) in order to reduce the power losses in the DPG. It is proposed to control the power flows so that the calculated flow point in the transmission line corresponds to the sectioning point in it, by changing the generation capacity of the available managed renewable energy sources (RES) — HPP. The authors have also developed and described the capabilities of Intelligent Support for Distribution Power Grids Manager software, which makes it possible to determine which of the existing switchgear is appropriate to open circuits in the RES DPGs. It is shown how this software allows investigating the possibility of shifting the flow point to the node where the switchgear is installed to reduce the power loss by changing the power generation of the hydroelectric power plants and/or PPPs. The program also provides a message to the DPGs dispatcher in case the mode parameters deviate from their normalized values. The program is integrated into an automated system for controlling the generation of HPPs.

Для нашего времени характерны стремительные темпы развития объектов возобновляемой энергетики в мире и в Украине в частности. Винницкая область, занимает лидирующие позиции по развитию фотоэлек- трических станций (ФЭС). Известно, что такие электрические станции подключаются непосредственно к шинам распределительных электрических сетей (РЭС), которые проектировались в условиях централи- зованного электроснабжения. Таким образом линия, которая работала в радиальном режиме, превращается в линию с двусторонним питанием. Соответственно возникают задачи оптимизации схем и перетоков мощ- ности в ней для повышения надежности электроснабжения потребителей, улучшения качества электро- энергии. С целью уменьшения потерь электрической мощности в распределительных электрических системах путем управления генерированием солнечных электростанций и малых гидроэлектростанций (ГЭС) предло- жено корректировать потоки мощности так, чтобы расчетная точка потокораздела в линии электро- передач отвечала месту секционирования в ней, путем изменения мощности генерирования имеющихся в сети управляемых возобновляемых источников энергии (ВИЭ) — ГЭС. Также авторами разработаны и описаны возможности программного обеспечения интеллектуальной поддержки диспетчера распредели- тельных сетей, позволяющие определить которым из имеющихся коммутационных аппаратов целесообразно размыкать контуры в распределительной сети с ВИЭ. Показано, как это программное обеспечение позво- ляет исследовать возможности смещения точки потокораздела в узел, где установлен коммутационный аппарат, для уменьшения потерь мощности путем изменения мощности генерации ГЭС и/или ФЭС. В про- грамме также предусмотрено сообщение диспетчеру распределительных сетей в случае, если параметры режима отклонятся от их нормативных значений. Программа интегрирована в автоматизированную систему управления генерированием мощности ГЭС.