Планування режиму роботи електричної мережі з джерелами відновлюваної енергії

Abstract

Планування виробництва потужності сонячними (СЕС) та вітровими (ВЕС) електростанціями є важливим аспектом для забезпечення оптимального режиму роботи електричної мережі та проектування і розвитку зазначених електростанцій. Збільшення встановленої потужності СЕС та ВЕС призвело до значних труднощів з погляду роботи, керування та планування режимів енергосистеми. Географічне місце встановлення СЕС (ВЕС) суттєво впливає на потужність генерації. А отже прогнозування вихідної потужності конкретної фотоелектричної або вітрової установки важливе для оцінки потенційних місць встановлення таких електростанцій. Розроблена цільова функція на основі універсального коефіцієнта генерації дозволяє визначити оптимальне місце підключення СЕС та ВЕС. Внаслідок пікової потужності генерації СЕС в денний провал навантаження в енергосистемі виникає профіцит виробництва. Узгодження графіків генерації СЕС (ВЕС) та навантаження можливе шляхом зміщення пікового навантаження споживачів або за рахунок коригування схеми підключення інверторів, тобто зміни схеми видачі потужності СЕС. Розглянуто застосування коефіцієнта генерації для короткотермінового визначення потужності сонячної та вітрової генерації у вузлах електричної мережі під час планування її режимів роботи. Запропоновано метод узгодження потужності генерації СЕС (ВЕС) з урахуванням статичних характеристик навантаження. Надлишок потужності від СЕС та ВЕС пропонується або видавати до зовнішньої мережі за умови технічної можливості, або створювати власний резерв для зниження різниці небалансу у разі роботи за реальним графіком. Запропонований метод планування дозволяє забезпечити максимальний рівень генерації активної потужності відновлюваного джерела енергії за дотримання зон безпеки режимних параметрів та мінімуму втрат потужності в мережі. Використання універсального коефіцієнта генерації дозволяє визначити оптимальну потужність генерації джерела СЕС та ВЕС, яка забезпечуватиме зниження втрат енергії в мережі та покращення режиму напруги мережі.

Planning the production of capacity by solar (SPP) and wind (WPP) power plants is an important aspect to ensure the optimal mode of operation of the electricity network and the design and development of these power plants. The increase in the installed capacity of SPP and WPPs has led to significant difficulties in terms of operation, management and plan-ning of power system modes. The geographical location of the SPP (WPP) significantly affects the generation capacity. Therefore, forecasting the output capacity of a particular photovoltaic or wind turbine is important in assessing the poten-tial locations of such power plants. The developed target function based on the universal generation coefficient allows determining the optimal place of SPP and WPP connection. Because of the peak power generation of SPP in the daily load failure, there is a surplus of production in the power system. Reconciliation of SPP generation and winding sched-ules is possible by shifting the peak load of consumers or by adjusting the inverter connection scheme, i.e by changing the SPP power supply scheme. The application of the generation coefficient for short-term determination of the power of solar and wind generation in the nodes of the electric network when planning its operating modes is considered. A meth-od of matching the power generation of SPP (WPP) taking into account the static characteristics of the load is proposed. Excess power from SES and WPPs is proposed either to be dispensed to the external network, if it is technically possi-ble, or to create its own reserve to reduce the difference in imbalance when working on a real schedule. The presented planning method allows providing the maximum level of generation of active power of a renewable energy source at observance of safety zones of mode parameters and a minimum of power losses in a network. The use of a universal generation factor allows determining the optimal generation power of the source of SES and WPP, which will reduce energy losses in the network and improve the voltage of the network.