Дослідження витрат на електроенергію при оптимізації енергетичних потоків в мікромережі з розосередженими джерелами за умов нестабільної генерації
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2026-1-7Ключові слова:
відхилення напруги, акумуляторна батарея, електрична енергії, оптимізація, витратиАнотація
Мета роботи. Розробка процедури оптимального керування мікромережею з альтернативними джерелами, зовнішнім електропостачанням та дизель-генераторною установкою.
Методи дослідження. Під час проведення дослідження використано методи постановки лінійних оптимізаційних задач та відповідно методи лінійного програмування, методи імітаційного моделювання у середовищі візуального програмування.
Отримані результати. У роботі проведено дослідження процесів керування режимами гібридної мікромережі, що включає сонячну електростанцію, вітроенергетичну установку, блок акумуляторної батареї, дизель-генератор та зовнішню електромережу. На основі розробленої моделі в середовищі MATLAB/Simulink проаналізовано енергетичні потоки та роботу підсистем мікромережі у чотирьох режимах її функціонування з варіацією потоків електричної енергії. Для оптимізації енергетичного балансу застосовано методи лінійного програмування, що дозволило мінімізувати витрати на електроенергію при дотриманні балансу потужності та забезпеченні стабільності напруги у встановлених стандартних межах. Отримані результати демонструють ефективність поєднання відновлюваних джерел, акумуляторної батареї та дизельної генерації в оптимальному керуванні мікромережею за рахунок балансування зарядом блоку акумуляторної батареї та підтверджують доцільність застосування оптимізаційних алгоритмів для керування енергетичними режимами.
Наукова новизна. Запропонований алгоритм реалізації задачі оптимізації, який враховує поточну вартість електричної енергії, яка циркулює між мікромережею та зовнішньою мережею, з урахуванням обмежень на рівень заряду/разряду акумуляторної батареї та доцільністю використання дизель-генератора.
Практична цінність. Отримані результати можуть бути використані для проєктування систем енергоменеджменту та оптимального керування мікромережами з комбінованими джерелами енергії малої та середньої потужності.
Посилання
Athafa A., Saghafi H. Microgrid power management and control fundamentals: A technical review // Proceedings of the 7th National Conference on New Ideas in Electrical Engineering. – Isfahan : Department of Electrical Engineering, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, 2023.
Xing X., Jia L. Energy management in microgrid and multi-microgrid // IET Renewable Power Generation. – 2024. – Vol. 18. – P. 3480–3508. – DOI: 10.1049/rpg2.12816
Vemuri E., Kumar A., Tonmoy I., Panda K. P., Prince S., Babu N. P., Panda G. Power management and control in microgrid system // Proceedings. – 2022. – Chapter 50. DOI: 10.1007/978-981-16-9033-4_50.
Toure I., Payman A., Camara M.-B., Dakyo B. Energy management in a renewable-based microgrid using a model predictive control method for electrical energy storage devices // Electronics. – 2024. – Vol. 13, No. 23.
Maruf A., Solomon K. A review of control strategies for microgrids // Advances in Research. – 2016. – Vol. 7. – P. 1–9. – DOI: 10.9734/AIR/2016/25722./10.9734/AIR/2016/25722
Hu X., Liu T., He C., Ma Y., Su Y., Yin H., Wang F., Tolbert L., Wang S., Liu Y. A real-time power management technique for microgrid with flexible boundaries // IET Generation, Transmission & Distribution. – 2020. – Vol. 14. – DOI: 10.1049/iet-gtd.2019.1576.
Osama A., Allam D., Fathy A., Abdelaziz A. Y., Kim W.-W., Hong J., Geem Z. W. Optimal energy managing and power scheduling of a microgrid in grid-connected mode using a modified multi-objective manta ray technique // Energy Reports. – 2025. – Vol. 13. – P. 4781–4799. – DOI: 10.1016/j.egyr.2025.03.036.
Oliynichenko M., Bialobrzheskyi O., Postil A. Research on power distribution in a microgrid with distributed electricity sources // Electrical Engineering and Power Engineering. – 2025. – No. 1. – P. 42–52. – DOI: 10.15588/1607-6761-2025-1-5.
Oliynichenko M., Bialobrzheskyi O., Postil A., Shokariov D. Microgrid with alternative energy sources for the needs of agricultural enterprises // Energy Saving. Power Engineering. Energy Audit. – 2025. – No. 8 (211). – DOI: 10.20998/2313-8890.2025.08.02.
Ladiieva L. R. (2023). Methods of Optimization and Search for Optimal Solutions : textbook [Electronic network edition]. – Kyiv : Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 M.Y. Oliynichenko, O.V. Bialobrzheskyi, A.O. Postil
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.
