Оптимальне керування режимом роботи комбінованої електроенергетичної системи з відновлюваними джерелами енергії

Abstract

Розроблено оптимальну систему автоматичного керування режимом комбінованої електроенергетичної системи з відновлюваними джерелами енергії, яка дозволяє забезпечити максимальний рівень генерації активної потужності за умови дотримання нормально допустимих значень усталеного відхилення напруги в точці приєднання відновлюваних джерел електроенергії та електроспоживачів до електричної мережі. Показано, що дану задачу автоматичного керування найдоцільніше інтерпретувати як задачу багатокритеріальної оптимізації. Запропоновано структурну схему оптимальної системи автоматичного керування та алгоритм розрахунку вектора керування, в основу якого покладено розв’язки задачі багатокритеріальної оптимізації методом наближення до утопічної точки в просторі критеріїв. На основі розроблених структурної схеми системи автоматичного керування та алгоритму визначення вектору керування створено комп’ютерну імітаційну модель, яка дозволяє проводити аналіз режиму роботи комбінованої електроенергетичної системи з відновлюваними джерелами енергії. За допомогою даної моделі було визначено ефект від застосування розробленого алгоритму автоматичного керування установками генерації електричної потужності. Аналіз результатів комп’ютерного імітаційного моделювання засвідчив, що застосування розробленої оптимальної системи керування, на відміну від базової моделі, дозволяє підвищити рівень генерації активної потужності в районну електричну мережу за умови дотримання нормально допустимих значень усталеного відхилення напруги. Так, при використанні розробленої системи автоматичного керування комбінованою електроенергетичною системою з відновлюваними джерелами енергії досягнуто збільшення генерації активної потужності в мережу на 8,13 %, порівняно з випадком базової моделі. При цьому результати статистичної обробки значень усталеного відхилення напруги в точці приєднання електроспоживачів засвідчили, що даний показник якості електроенергії для випадку розробленої системи автоматичного керування задовольняє вимогам ГОСТ 13109-97.

Were developed an optimal system of automatical control for mode of hybrid electric power supply system with renewable energy sources, that let increase the maximal active power generation level in the case when were maintaining the normal admissible level of voltage deviation in the point of connection of renewable electric power sources and power consumers into the grid. It is shown that this task of automatical control is most acceptable to interpret as the matter of multicriterial optimisation. Where proposed an structural circuit of optimal system of automatical control and algorithm of calculation vector of the control, which based on the solution of the problem of multicriterial optimization using the method of approximation to the utopia point in the criteria space. Basing on the developed the structural circuit and the algorithm of definition vector of the control was created the computer imitational model which is let to analyze the modes of hybrid power system with renewable energy sources. Using the model was definite the effect from the application of the developed algorithm of automatic control of electric power generation plants. An analysis of computer imitational modeling results show that application of developed optimal automatic control system, in diverse from basic model, is let to increase the level of generation of active electric power into distribution grid in case of maintaining the normaladmissible levels of voltage deviation. In case of application of the developed automatic control system for hybrid power system with renewable power sources were gained the increase of power generation to the distribution grid on 8,13 % more than in case of exploitation of based model. In this conditions the results of statistical analysis of values of voltages stable deviation in the connection point for electrical power consumers is shown that the electricity quality indicator for the case of developed automatic control system is appropriate with GOST 13109-97.