Дослідження потокорозподілу в мікромережі з розосередженими джерелами електричної енергії

Анотація

Мета роботи. Оцінка потокорозподілу мікромережі з автономними джерелами для виявлення впливу рівнів потужності на рівень частоти та напруги..

Методи дослідження. Проведений аналіз існуючих досліджень в галузі електроенергетики в частині задач керування потоками потужності мікромереж з автономними генеруючими установками малої та середньої потужності. В результаті аналізу встановлено що актуальним завданням є контроль та керування потоками активної та реактивної потужності в мікромережах для підтримки частоти та діючого значення напруги мікромережі на заданому рівні. Відзначено, що зазначене питання має певну складність зважаючи на нестабільність потоків первинної енергії альтернативних джерел, який може призвести як до дефіциту так і до надлишку енергії. На підставі теоретичних основ електротехніки, з використанням методів та прийомів використовуваних в розрахунках систем електропостачання на підставі структури системи електропостачання невеликого аграрного підприємства створено імітаційну модель з альтернативними джерелами електричної енергії.

Отримані результати. В пакеті візуального програмування Simulink/Matlab побудовано імітаційну модель яка дозволяє провести дослідження розподілу активної та реактивної потужності у вузлах мережі та контролювати зміни частоти та діючого значення напруги в них. В ході дослідженні поставлено декілька експериментів з певним розподілом активної та реактивної потужності між споживачами та генеруючими установками в мікромережі за умов паралельної та автономної роботи. В результаті проведення експерименту з відмиканням зовнішньої мережі, змінами рівня навантаження, відзначені більші коливання напруги та перерозподіл реактивної потужності між споживачами і генеруючими установками. Це явище викликано зокрема формування активної та реактивної потужностей у блоці динамічного навантаження, розрахунок в якому пов'язаний з базовим рівнем напруги та частоти.

Наукова новизна. В результаті узагальнення отриманих часових діаграм виявлено, що розрахунок активної та реактивної потужностей, як навантажень так і генеруючих установок необхідно виконувати з урахуванням поточного значення частоти та рівня напруги у вузлі спостереження відносно базових.

Практична цінність. Отримані результати слід приймати до уваги в ході реалізації систем керування автономними джерелами електричної енергії, а саме методів розрахунку поточних контрольованих значень активної та реактивної потужностей.