Анализ влияния возобновляемых источников энергии на потери электроэнергии в распределительных сетях

Аннотация

Актуальность:  интеграция фотоэлектрической и ветровой генерации изменяет однонаправленную структуру потоков мощности в распределительных сетях. При низкой и умеренной доле ВИЭ локальная генерация может снижать токи и потери I²R, однако при высокой доле возможны обратные перетоки и повышение напряжения, из-за чего потери на отдельных участках могут снова возрастать. Поэтому влияние ВИЭ необходимо оценивать с учетом режима сети и средств управления.

Цель: выявить механизмы влияния возобновляемых источников энергии на потери в распределительных сетях, сопоставить количественные результаты современных международных исследований и проанализировать взаимосвязь между hosting capacity, профилем напряжения и управлением спросом.

Методы: для количественной оценки влияния возобновляемых источников энергии на потери в распределительных сетях сопоставлены результаты, полученные на IEEE 33- и 123-узловых тестовых системах и реальных низковольтных сетях. Потери активной мощности оценивались на основе зависимостей I²R и branch-flow. В качестве основных показателей сравнения использованы уровень проникновения ВИЭ, hosting capacity, отклонение напряжения и demand response. По опубликованным числовым таблицам реконструированы графики профиля напряжения, зависимости hosting capacity-потери и чувствительности потерь к участию demand response.

Результаты: влияние ВИЭ на потери имеет нелинейный и режимно-зависимый характер. Meng и соавт. получили снижение потерь на 3,88 %. По данным Loji и соавт., demand response в случае C6 уменьшил потери с 1471,68 до 1248,63 kWh, а минимальное напряжение в узле 18 повысилось с 0,9141 до 0,9327 p.u. При росте участия demand response от 0 до 30 % потери снизились с 1489,95 до 1273 kWh.