Elektrotehnìka ta Elektroenergetika (Jun 2024)
Алгоритм формування оптимальних схемотехнічних рішень локальних електроенергетичних систем що містять відновлювані джерела електроенергії
Abstract
Мета роботи. Формування оптимальних схемотехнічних рішень локальних електроенергетичних систем що містять відновлювані джерела електроенергії з точки зору мінімуму втрат електричної енергії та зниження річних приведених витрат. Методи дослідження. Математичне моделювання локальних електроенергетичних систем що містять відновлювані джерела електроенергії. Методи декомпозиції та редукції схем систем електропостачання, що оптимізуються. Метод потенційних поверхонь. Методи параметричної оптимізації отриманих схемотехнічних рішень. Отримані результати. Зазначено, що хоча частка відновлюваних джерел електричної енергії продовжує зростати і стрімко розвивається, однак галузь все ще стикається з багатьма проблемами, зокрема, як продовжувати знижувати втрати електричної енергії та річні приведені витрати, покращити ефективність експлуатації та обслуговування, підтримувати стабільність електромережі, забезпечити безпеку та надійність роботи системи електропостачання що містять відновлювані джерела електричної енергії. Показано, що ефективне рішення зазначених проблем можливе лише на основи аналізу перспектив розвитку локальних електроенергетичних систем, які містять відновлювані джерела електричної енергії, розробки механізмів технічного та організаційного забезпечення, які сприятимуть побудові сучасних системних (схемотехнічних) рішень. Наукова новизна. Запропоновано застосувати метод потенційної поверхні для побудові оптимальної структури локальної електроенергетичної системи при її проектуванні та модернізації в умовах присутності в ній відновлюваних джерел електричної енергії, який дозволяє оптимізувати структуру мережі з точки зору втрат електричної енергії та зниження річних приведених витрат. Практична цінність. Описано алгоритм формування структури систем електропостачання, що реалізує одночасне вирішення завдань визначення кількості вузлів навантаження, розподілу електроприймачів між ними, визначення конструкції джерел живлення з урахуванням дискретності дизайн елементів системи. Запропонована формалізована методика побудови оптимальних схемотехнічних рішень локальної електромережі з відновлюваними джерелами живлення при її проектуванні та модернізації, що дозволяє оптимізувати структуру електромережі з мінімальними втратами електроенергії та зменшити дисконтовані витрати. Крім того, на основі спільного використання оціночних та оптимізаційних моделей запропонований метод дозволяє оптимізувати завантаження кабельних ліній що призводить до зменшення втрат в них. Наведено результати чисельного моделювання на основі запропонованого алгоритму на прикладі розв’язання задачі реконструкції ділянки міської магістралі після підключення до неї відновлюваних джерел живлення.
Keywords
