Алгоритм оценки требуемого резерва гибкой мощности электроэнергетической системы

Аннотация

Актуальность: рост доли возобновляемых источников энергии, характеризующихся высокой вариабельностью и низкой предсказуемостью выработки, предъявляет новые требования к обеспечению надежности и устойчивости электроэнергетических систем. Существенные колебания мощности ветровых и солнечных электростанций приводят к увеличению амплитуды и частоты отклонений баланса мощности, что требует наличия достаточного резерва гибкой мощности, обеспечивающего возможность быстрого реагирования на изменения нагрузки и генерации. Существующие методы оценки резервов мощности нередко опираются на усреднённые прогнозы либо статические характеристики энергосистемы, что снижает точность определения потребности в гибкости, а именно в условиях усложняющейся структуры энергобаланса. В современных энергосистемах возникает необходимость разработки алгоритмов, способных учитывать динамические свойства сети, вероятностный характер работы возобновляемых источников энергии (ВИЭ), а также интегрировать данные оперативно-диспетчерского управления. Создание алгоритма оценки требуемого резерва гибкой мощности является важным шагом к повышению надежности энергоснабжения, оптимизации режимов работы генерирующего оборудования и снижению эксплуатационных затрат. Разработка таких алгоритмов особенно актуальна для стран, активно внедряющих ВИЭ и модернизирующих свою энергетическую инфраструктуру. Поэтому предложенное исследование направлено на решение одной из ключевых задач современной электроэнергетики и обладает высокой научной и практической значимостью.

Цель: разработка алгоритма оценки требуемого резерва гибкой мощности энергосистемы с учётом переменной генерации фотоэлектрических (ФЭС) и ветроэлектрических (ВЭС) станций, а также суточных колебаний потребления электрической энергии.

Методы: использованы статистические методы анализа и прогнозирования.

Результаты: определены величины требуемых почасовых резервов гибкой мощности для обеспечения баланса мощностей электроэнергетической системы при наличии переменной генерации возобновляемых источников энергии и спроса.