Обеспечение установившихся режимов энергосистем, содержащих крупные солнечные электростанции

Аннотация

Актуальность: в настоящее время доля возобновляемых источников энергии в Республике Узбекистан стремительно увеличивается. Особенно это касается масштабной интеграции солнечных электростанций (СЭС) в электрoэнергетические системы, что приводит к возникновению новых задач по управлению частотой и напряжением системы в режиме реального времени. Поскольку солнечная энергия по своей природе является переменным и трудно прогнозируемым источником, задача поддержания баланса между выработкой и нагрузкой, в частности, обеспечения стабильности частоты системы, становится всё более актуальной. Частота в энергосистеме напрямую зависит от разницы между произведённой и потребляемой мощностью, а переменность возобновляемых источников нарушает этот баланс. В таких условиях аккумуляторные системы накопления энергии (СНЭ) играют важную роль в регулировании частоты. Благодаря своей способности к быстрой зарядке и разрядке, СНЭ могут оперативно реагировать на отклонения частоты в режиме реального времени и способствуют улучшению динамической устойчивости системы. В данной статье рассматривается влияние системы накопления энергии, работающей совместно с солнечной электростанцией, на частоту в электрической энергосистеме.

Цель: выявление проблем отклонения частоты, возникающих в результате интеграции возобновляемых источников энергии, в частности солнечных электростанций и аккумуляторных систем хранения энергии, в электроэнергетические системы, анализ их влияния на систему, а также разработка современных методов управления и алгоритмов для обеспечения устойчивости частоты.

Методы: в ходе исследования, с целью анализа устойчивости частоты в электроэнергетических системах, были использованы современные теории и методы нелинейного математического программирования для моделирования динамических процессов системы в условиях интеграции солнечных электростанций и аккумуляторных систем хранения энергии. Кроме того, были разработаны соответствующие алгоритмы для эффективного решения задач управления частотой.

Результаты: на основе исследования краткосрочных состояний электроэнергетических систем был проведён анализ на примере 14-узловой тестовой схемы IEEE. Представлены результаты оценки влияния солнечных электростанций и систем аккумуляторные системы накопления энергии (СНЭ) на частоту системы.