Підходи щодо формування складу і меж енерговузлів в енергосистемі при децентралізації

Abstract

В сучасній парадигмі децентралізації енергосистем, важливим є питання визначення і формування енерговузлів, як складових розподіленої системи. У статті досліджується це питання як для вже існуючих енергосистем так і при проєктуванні нових. В якості моделі дослідження була обрана 14-шинна система IEEE (IEEE 14-bus system) завдяки варіативності складових елементів та її широкому використанню як еталону в академічних та дослідницьких програмах, а в якості середовища для комп’ютерного моделювання pandapower. Для верифікації результатів дослідження порівнюються дані перетоків потужності і втрат в моделі, що досліджується, з еталонними і отримана точність відтворення 0,13 %. Розроблена модель з поділом на енерговузли демонструє, що такий підхід може суттєво розвантажити мережу енерговузла, що дає ряд переваг, таких як запас потужності для збільшення споживачів і розподіленої генерації, або менші капіталовкладення під час модернізації мережі. Також виявлено що такий підхід підвищує надійність роботи енергосистеми в цілому. In the modern paradigm of decentralization of power systems, the issue of defining and forming energy hubs as components of a distributed system is important. The article investigates this issue both for existing power grids and when designing new ones. The IEEE 14-bus system was chosen as the research model due to the variability of the constituent elements and its widespread use as a reference in academic and research programs, and as an environment for computer modeling pandapower. To verify the research results, the data on power flows and losses in the model under study are compared with the reference ones and a reproduction accuracy of 0.13% is obtained. The developed model with division into power hubs demonstrates that such an approach can significantly unload the energy hubs grid, which provides a number of advantages, such as a capacity reserve for increasing consumers and distributed generation or lower capital investments during power grid modernization. It was also found that such an approach increases the reliability of the power grid as a whole.