Побудова структури сільських електричних мереж з урахуванням наявності відновлюваних джерел електроенергії

Abstract

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. Запропоновано застосувати метод потенційної поверхні для побудові оптимальної структури сільської електричної мережі при її проєктуванні 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. Описано алгоритм формування структури систем електропостачання, який реалізує одночасне вирішення завдань визначення кількості вузлів навантаження, розподілу між ними електроприймачів, визначення конструкції джерел живлення, врахування дискретності конструкції елементів системи. Наведено результати чисельного моделювання на основі запропонованого алгоритму на прикладі розв’язання задачі реконструкції ділянки сільської електромережі.

It is noted that although the share of renewable electricity sources continues to grow and develop rapidly, the industry still faces many challenges, including how to continue to reduce electricity losses and annualized costs, improve operation and maintenance efficiency, maintain grid stability, ensure safety and reliability of the power supply system containing renewable sources of electrical energy. It is shown that an effective solution to these problems is possible only on the basis of the analysis of the prospects for the development of local electric power systems that contain renewable sources of electric energy, the development of technical and organizational support mechanisms that will contribute to the construction of modern system (schematic) solutions. It is proposed to apply the potential surface method for building the optimal structure of the rural electrical network during its design and modernization in the presence of renewable sources of electrical energy, which allows optimizing the structure of the network from the point of view of electrical energy losses and reducing annualized costs. The algorithm for forming the structure of power supply systems is described, which implements the simultaneous solution of the tasks of determining the number of load nodes, distributing electrical receivers between them, determining the design of power sources, taking into account the discreteness of the design of system elements. The results of numerical modeling based on the proposed algorithm are presented on the example of solving the problem of reconstruction of a section of the rural electricity network.