Оптимизация режима распределительных электрических сетей путем минимизации потерь активной мощности при краткосрочном планировании

Аннотация

Актуальность: В связи с глобальным ростом доли возобновляемых источников энергии в генерации в распределительных электрических сетях по всему миру остро возникла проблема колебаний мощности. Системы накопления энергии на основе аккумуляторных батарей позволяют сглаживать пиковые нагрузки, компенсировать нестабильность генерации возобновляемой энергии, обеспечивать резервное питание и оптимизировать работу сети, в том числе в контексте снижения суммарных потерь активной мощности в сети. Однако их внедрение сопряжено с рядом технических, экономических и нормативных задач, требующих комплексного подхода к интеграции и управлению.

Цель: Выбор узла подключения и мощности системы накопления энергии на основе аккумуляторных батарей в распределительной электрической сети с точки зрения минимизации потерь активной мощности в сети.

Методы: В исследовании использован метод Ньютона-Рафсона для расчетов установившегося режима и суммарных потерь активной мощности в распределительной сети. При определении мощностей аккумуляторной накопительной системы учитывались ограничения, связанные с балансом циклов заряда-разряда. Применен подход, связанный с последовательным изменением мощностей накопительной системы с целью определения минимума потерь акутивной мощности.

Результаты: Представлен алгоритм, позволяющий выбрать узел подключения системы накопления энергии с точки зрения минимизации потерь активной мощности. На примере тестовой схемы распределительной электрической сети проведено моделирование подключения системы накопления энергии на основе аккумуляторных батарей, получены значения потерь активной мощности и емкости системы накопления энергии на основе аккумуляторных батарей.