不平衡负荷下太阳能发电站配电网运行模式自动控制系统

А. І. Саченко
{"title":"不平衡负荷下太阳能发电站配电网运行模式自动控制系统","authors":"А. І. Саченко","doi":"10.35546/kntu2078-4481.2024.2.9","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Використання відновлюваних джерел енергії є найбільш пріоритетним напрямком енергетичної політики України, яка спрямована на заощадження традиційних паливно-енергетичних ресурсів, поліпшення стану оточуючого середовища та запобігання зміні клімату. Враховуючи кліматичні та географічні особливості території України, економічно доцільним вважається використання генеруючих установок на основі сонячної та вітрової енергії. На цей час, найбільшого поширення на території України набули установки на основі сонячної енергії – сонячні електростанції (СЕС), сумарна встановлена потужність яких, станом на 2022 рік становить 7 751 МВт, що на 6 % більше ніж у попередньому році. Інтеграція СЕС в розподільні електричні мережі з подальшою їх паралельною роботою призводить до переходу від пасивного централізованого електропостачання, до активного децентралізованого. За умови співрозмірної потужності електричної мережі та СЕС виникає зміна режиму роботи першої, що в режимах мінімального навантаження призводить до підвищення рівня напруги на шинах приєднання СЕС до РЕМ. Таким чином, виникає потреба в дослідженні та розробці технологічних рішень, спрямованих на оптимізацію інтеграції мережевих сонячних електростанцій з метою покращення показників якості електричної енергії у системах розподілу з номінальною напругою 10 кВ. Одним із таких рішень є удосконалення системи автоматичного керування (САК) генерацією активної потужності СЕС, що дозволить керувати величиною відхилення напруги в точці приєднання до електричної мережі, шляхом обмеження потужності визначеними уставками. За такого підходу, значення відхилення напруги завжди буде в допустимих межах. Однак, такого роду керування не враховує можливість інверторів СЕС впливати на несиметрію напруг та режими реактивної потужності. Cучасні РЕМ характеризуються значною неоднорідністю. Наявність великої кількості потужних однофазних споживачів, а також трифазних споживачів, які працюють не одночасно, є однією з причин виникнення несиметрії напруг в мережах 10 кВ. Враховуючи це, задача удосконалення САК режимами роботи РЕМ з СЕС, реалізація якої дозволить досягнути одночасного зниження рівня усталеного відхилення напруги, рівня несиметрії напруг, та рівня споживання реактивної потужності за умови максимально можливого значення генерації електроенергії є актуальною.","PeriodicalId":518826,"journal":{"name":"Вісник Херсонського національного технічного університету","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ РЕЖИМАМИ РОБОТИ РОЗПОДІЛЬНОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ МЕРЕЖІ З СОНЯЧНИМИ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯМИ ПРИНЕСИМЕТРИЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ\",\"authors\":\"А. І. Саченко\",\"doi\":\"10.35546/kntu2078-4481.2024.2.9\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Використання відновлюваних джерел енергії є найбільш пріоритетним напрямком енергетичної політики України, яка спрямована на заощадження традиційних паливно-енергетичних ресурсів, поліпшення стану оточуючого середовища та запобігання зміні клімату. Враховуючи кліматичні та географічні особливості території України, економічно доцільним вважається використання генеруючих установок на основі сонячної та вітрової енергії. На цей час, найбільшого поширення на території України набули установки на основі сонячної енергії – сонячні електростанції (СЕС), сумарна встановлена потужність яких, станом на 2022 рік становить 7 751 МВт, що на 6 % більше ніж у попередньому році. Інтеграція СЕС в розподільні електричні мережі з подальшою їх паралельною роботою призводить до переходу від пасивного централізованого електропостачання, до активного децентралізованого. За умови співрозмірної потужності електричної мережі та СЕС виникає зміна режиму роботи першої, що в режимах мінімального навантаження призводить до підвищення рівня напруги на шинах приєднання СЕС до РЕМ. Таким чином, виникає потреба в дослідженні та розробці технологічних рішень, спрямованих на оптимізацію інтеграції мережевих сонячних електростанцій з метою покращення показників якості електричної енергії у системах розподілу з номінальною напругою 10 кВ. Одним із таких рішень є удосконалення системи автоматичного керування (САК) генерацією активної потужності СЕС, що дозволить керувати величиною відхилення напруги в точці приєднання до електричної мережі, шляхом обмеження потужності визначеними уставками. За такого підходу, значення відхилення напруги завжди буде в допустимих межах. Однак, такого роду керування не враховує можливість інверторів СЕС впливати на несиметрію напруг та режими реактивної потужності. Cучасні РЕМ характеризуються значною неоднорідністю. Наявність великої кількості потужних однофазних споживачів, а також трифазних споживачів, які працюють не одночасно, є однією з причин виникнення несиметрії напруг в мережах 10 кВ. Враховуючи це, задача удосконалення САК режимами роботи РЕМ з СЕС, реалізація якої дозволить досягнути одночасного зниження рівня усталеного відхилення напруги, рівня несиметрії напруг, та рівня споживання реактивної потужності за умови максимально можливого значення генерації електроенергії є актуальною.\",\"PeriodicalId\":518826,\"journal\":{\"name\":\"Вісник Херсонського національного технічного університету\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-07-01\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Вісник Херсонського національного технічного університету\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.2.9\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Вісник Херсонського національного технічного університету","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.2.9","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

使用可再生能源是乌克兰能源政策的重中之重,其目的是节约传统燃料和能源资源、改善环境和防止气候变化。鉴于乌克兰的气候和地理特点,利用太阳能和风能发电设施在经济上是可行的。目前,乌克兰最普遍的是太阳能发电站(SPPs),截至 2022 年,总装机容量为 7751 兆瓦,同比增长 6%。将太阳能发电站并入配电网,随后并网运行,可实现从被动的集中式供电向主动的分散式供电过渡。如果电网和 SPP 的功率与发电厂的容量成比例,则前者会改变其运行模式,在最小负荷模式下,这会导致连接 SPP 和电网的母线上的电压水平升高。因此,有必要研究和开发旨在优化并网太阳能电站集成的技术解决方案,以提高额定电压为 10 千伏的配电系统的电能质量。其中一个解决方案是改进用于产生太阳能发电站有功功率的自动控制系统 (ACS),通过将功率限制在某些设定值内,控制与电网连接点的电压偏差。通过这种方法,电压偏差值将始终保持在可接受的范围内。然而,这种控制方式并没有考虑到 SPP 逆变器影响电压不平衡和无功功率模式的能力。现代电网具有显著的异质性。大量强大的单相用电设备以及不同时运行的三相用电设备的存在,是造成 10 kV 电网电压不对称的原因之一。有鉴于此,通过带 SPP 的电力系统运行模式来改进 CAC 的任务就显得尤为重要,采用这种模式可以同时降低稳态电压偏差水平、电压不对称水平以及最大发电量条件下的无功功率消耗水平。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ РЕЖИМАМИ РОБОТИ РОЗПОДІЛЬНОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ МЕРЕЖІ З СОНЯЧНИМИ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯМИ ПРИНЕСИМЕТРИЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ
Використання відновлюваних джерел енергії є найбільш пріоритетним напрямком енергетичної політики України, яка спрямована на заощадження традиційних паливно-енергетичних ресурсів, поліпшення стану оточуючого середовища та запобігання зміні клімату. Враховуючи кліматичні та географічні особливості території України, економічно доцільним вважається використання генеруючих установок на основі сонячної та вітрової енергії. На цей час, найбільшого поширення на території України набули установки на основі сонячної енергії – сонячні електростанції (СЕС), сумарна встановлена потужність яких, станом на 2022 рік становить 7 751 МВт, що на 6 % більше ніж у попередньому році. Інтеграція СЕС в розподільні електричні мережі з подальшою їх паралельною роботою призводить до переходу від пасивного централізованого електропостачання, до активного децентралізованого. За умови співрозмірної потужності електричної мережі та СЕС виникає зміна режиму роботи першої, що в режимах мінімального навантаження призводить до підвищення рівня напруги на шинах приєднання СЕС до РЕМ. Таким чином, виникає потреба в дослідженні та розробці технологічних рішень, спрямованих на оптимізацію інтеграції мережевих сонячних електростанцій з метою покращення показників якості електричної енергії у системах розподілу з номінальною напругою 10 кВ. Одним із таких рішень є удосконалення системи автоматичного керування (САК) генерацією активної потужності СЕС, що дозволить керувати величиною відхилення напруги в точці приєднання до електричної мережі, шляхом обмеження потужності визначеними уставками. За такого підходу, значення відхилення напруги завжди буде в допустимих межах. Однак, такого роду керування не враховує можливість інверторів СЕС впливати на несиметрію напруг та режими реактивної потужності. Cучасні РЕМ характеризуються значною неоднорідністю. Наявність великої кількості потужних однофазних споживачів, а також трифазних споживачів, які працюють не одночасно, є однією з причин виникнення несиметрії напруг в мережах 10 кВ. Враховуючи це, задача удосконалення САК режимами роботи РЕМ з СЕС, реалізація якої дозволить досягнути одночасного зниження рівня усталеного відхилення напруги, рівня несиметрії напруг, та рівня споживання реактивної потужності за умови максимально можливого значення генерації електроенергії є актуальною.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信