Наукові засади, підходи та методи підвищення ефективності автоматичного регулювання режимами електроенергетичної системи з відновлювальними джерелами енергії

У відповідності з прийнятою «Енергетичною стратегією України на період до 2030 року» та іншими нормативними документами передбачається широке впровадження ВДЕ в ЕЕС, що обумовить зміну структури генеруючих потужностей об’єднаної енергосистеми (ОЕС) України, її режимів за частотою і напругою та умов функціонування існуючих автоматичних систем регулювання. Крім того, приєднання ОЕС України до енергооб’єднання ENTSO-E Європи висуває підвищені вимоги щодо забезпечення стійкості і надійності роботи ОЕС України.

В результаті проведених теоретичних та експериментальних досліджень розроблена нова комплексна математична модель об’єднаної енергосистеми, яка, на відміну від існуючих, враховує моделі електростанцій, автоматичних систем управління за частотою та напругою, гнучкі системи передачі на змінному струмі (ГПЗС-системи) та електростанції з відновлюваними джерелами енергії (ВДЕ).

Розроблений новий адаптивний метод регулювання частоти система автоматичного регулювання частоти та потужності (САРЧП) в умовах змінної потужності ВДЕ. Отримані нові наукові результати по оцінці впливу джерел з розподіленою генерацією на характер зміни напруги на підстанціях різних класів напруги.

Отримані нові наукові результати дозволили розробити підходи до взаємодії систем автоматичного керування напруги на різних рівнях управління. Крім того, визначені принципи роботи САРЧП в умовах змінної потужності ВДЕ.

Запропоновано рекомендації щодо вибору режиму роботи системи автоматичного регулювання частоти та перетікань активної потужності, які базуються на результатах теоретичних досліджень процесів в ОЕС при участі ВДЕ у вторинному регулюванні частоти при змінній генерації та технічних обмеженнях об’єктів малої генерації. Створення регіональної системи АРЧП дозволило збільшити ефективність вторинного регулювання за допомогою гнучкої підтримки перетоку по заданому перетину на встановленому системним регулятором рівні.

Розроблено методологію вибору місць встановлення пристроїв ГПЗС на основі «принципу надійності N-1» та методу чутливості, що дозволяє підвищити ефективність функціонування систем автоматичного управління за частотою та напругою на основі нових наукових засад.