Особливості проблеми моделювання розподіленої генерації в структурі електричних мереж за допомогою різних програмних комплексів
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2025-3-4Ключові слова:
моделювання, розподілена генерація, електричні мережі, інтеграція, регулювання напруги, стабільність мережіАнотація
Мета роботи. Метою даної роботи є дослідження особливостей моделювання розподіленої генерації в структурі електричних мереж із використанням різних програмних комплексів. Робота спрямована на визначення програмного забезпечення, яке забезпечує необхідний функціонал, точність розрахунків, зручність використання та доступність ліцензії, а також дозволяє врахувати специфіку українських електричних мереж.
Методи дослідження. Аналіз літературних джерел — для вивчення сучасного стану проблеми інтеграції розподіленої генерації в електричні мережі, а також для узагальнення міжнародного та українського досвіду. Порівняльний аналіз — виконано оцінку функціональних можливостей PowerFactory, Dakar Eleks, Matlab/Simulink та Ansys за критеріями: точність моделювання, швидкодія, зручність інтерфейсу, наявність бібліотек моделей РГ, можливості моделювання P-Q та U-Q характеристик, режимів синхронізації та перехідних процесів.
Отримані результати. Визначено ключові технічні аспекти приєднання розподіленої генерації, включаючи моделювання P-Q та U-Q характеристик, режими синхронізації, перехідні процеси та автоматичне повторне підключення відповідно до вимог Кодексу системи розподілу та Кодексу системи передачі. Проведено порівняння функціональних можливостей програмних комплексів PowerFactory, Dakar Eleks, Matlab/Simulink та Ansys. Проаналізовано міжнародний досвід застосування зазначених програмних засобів та особливості їх адаптації до українських нормативних вимог.
Наукова новизна. Запропоновано новий підхід до оцінювання програмних комплексів для моделювання підключення РГ, який враховує специфіку українських електричних мереж та вимоги Кодексу системи розподілу та Кодексу системи передачі.
Практична цінність. Результати дослідження можуть бути використані при виборі програмного забезпечення для моделювання інтеграції розподіленої генерації в українських електричних мережах. Запропонований підхід дозволяє обґрунтовано визначати оптимальні точки приєднання, оцінювати вплив розподіленої генерації на режими роботи енергосистеми та підвищувати ефективність планування розвитку мереж.
Посилання
Distribution System Code. Resolution of the NEURC No. 310 dated 14.03.2018.
Transmission System Code. Resolution of the NEURC No. 309 dated 14.03.2018.
IEEE Standards Association. (2018). IEEE Std 1547-2018 — Standard for Interconnection and Interop-erability of Distributed Energy Resources with Asso-ciated Electric Power Systems Interfaces.
Liu, Z., et al. (2020). Resilient distribution system lev-eraging distributed generation and microgrids: A re-view. IET Energy Systems Integration. https://doi.org/10.1049/iet-esi.2019.0134
Brown, T., Hörsch, J., & Schlachtberger, D. (2017). PyPSA: Python for power system analysis. arXiv preprint, arXiv:1707.09913.
Mishra, S., Pohl, J., Laws, N., Cutler, D., Kwasnik, T., Becker, W., Zolan, A., Anderson, K., Olis, D., & Elgqvist, E. (2020). Computational framework for behind-the-meter DER techno-economic modeling and optimization — REopt Lite. arXiv preprint, arXiv:2008.05873.
Ackermann T., Andersson G., Söder L. Distributed generation: a definition. Electric Power Systems Re-search. 2001. Vol. 57. P. 195–204.
Hatziargyriou N., Asano H., Iravani R., Marnay C. Microgrids. IEEE Power and Energy Magazine. 2007. Vol. 5(4). P. 78–94.
Smith J., Lopes J.A.P., Hatziargyriou N. Stability issues in distribution networks with distributed generation. IEEE Transactions on Power Systems. 2022. Vol. 37(4). P. 2561–2572.
Lopes J.A.P., Moreira C., Madureira A. Defining con-trol strategies for microgrids islanded operation. IEEE Transactions on Power Systems. 2021. Vol. 26(2). P. 916–924.
Kovalchuk, O.M., Ivanenko, I.I., Petrov, P.P. Adap-tation of international approaches to distributed gen-eration integration under Ukrainian conditions. Bulle-tin of Energy and Electrical Engineering. 2022. No. 2. P. 40–47.
Cherniuk, A.M., Kyrysov, I.H., Chervyk, Yu.O. Pro-spects for integrating renewable energy sources into Ukraine's power grids. Energy and Electrification. 2021. No. 5. P. 24–31.
DIXI Group. Balancing Ukraine's power system: challenges and solutions. Analytical report. Kyiv, 2023.
DIgSILENT PowerFactory Documentation. DIg-SILENT GmbH. [Online resource]. Available at: https://www.digsilent.de
Dakar Eleks. Official website of the software package. [Online resource]. Available at: https://eleks.com.
Matlab/Simulink Documentation. MathWorks. [Online resource]. Available at: https://www.mathworks.com/products/simulink.html
Ansys Electronics Desktop Documentation. Ansys Inc. [Online resource]. Available at: https://www.ansys.com/products/electronics/ansys-electronics-desktop
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 D.V. Smirnov, D.O. Danylchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
