105
возобновляемых источников энергии в единой
энергосистеме России находится на уровне 0,5 % от
общей установленной мощности, которая составляет
246 ГВт [2]. Так же стоит отметить, что период ввода в
эксплуатацию ВИЭ в нашей стране приходится на
последние несколько лет и кажется уже достаточно
внушительным и перспективным вариантом для новых
генерирующих
мощностей.
Наиболее
распространённые ВИЭ - это ветроэнергетические
станции и солнечные электростанции (СЭС), СЭС
будут рассмотрены более подробно. СЭС не имеют
прямого сопряжения самого источника генерации с
ЭЭС, этот момент влияет в целом на динамические
свойства энергосистем, в которые внедряются объекты
СЭС, особенно когда их доля в общей генерации
становится значительной. Данный факт приводит к
возникновению
проблем
режимного
и
противоаварийного управления.
Среди основных проблем, с которыми может
столкнуться ЭЭС, вызванных присоединением к ней
СЭС,выделяют: (а) Уменьшение общей инерции ЭЭС,
(б) обеспечение бесперебойного функционирования
СЭС при глубоких просадках напряжения. Внедрение
ВИЭ в целом послужило определением нового вида
устойчивости, которая напрямую связанна с
функционированием статических преобразователей
напряжения и тока в их составе [3]. В таком случае
решением обозначенных выше проблем возможно с
помощью воздействия на систему управления
инвертора СЭС.
II.
Р
ЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Был
проведен
ряд
экспериментальных
исследований, фрагмент которых представлен ниже.
Исследование заключалось в проведении тестовых
возмущений и сравнении результатов моделирования,
полученных
на
математической
модели
энергосистемы большой размерности, которая
воспроизводилась как в программно-вычислительном
комплексе (ПВК), так и в программно-аппаратном
всережимном моделирующем комплексе реального
времени электроэнергетических систем (ВМК РВ
ЭЭС). На рисунке 1 представлена эквивалентная схема
рассматриваемой энергосистемы, реализованная на
основе реальной части энергосистемы Восточной
Сибири.
Рис. 1 – Тестовая эквивалентная схема энергосистемы
На рисунке 2 представлены осциллограммы
переходных процессов трехфазного короткого
замыкания на шине 12. Как видно из рисунка, не
происходит нарушение динамической устойчивости
рассматриваемой энергосистемы, что связано с
адекватной настройкой и подбором коэффициентов
системы управления инвертора СЭС.
ПВК
ВМК РВ ЭЭС
Мощность активной
генерации СЭС (Мвт)
Частота вращения генератора 5
(Гц)
Напряжение шины 13 (кВ)
Рис. 2 – Осциллограммы переходных процессов при трехфазном
коротком замыкании на шине 12
III.
З
АКЛЮЧЕНИЕ
Рост объектов ВИЭ, в частности СЭС
подключаемых к сети с помощью силовых
преобразователей
(инверторов),
приводит
к
возникновению новых проблем, связанных с
обеспечением устойчивости ЭЭС. Решением данных
проблем
возможно
либо
путем
подстройки
традиционной части энергосистемы к изменяющимся
условиям функционирования, либо с помощью
настройки системы управления инвертора СЭС.
Исследование
выполнено
при
финансовой
поддержке Российского научного фонда в рамках
проекта № 21-79-00129.
Список литературы
[1]
Министерство
энергетики
Российской
Федерации
Возобновляемые источники энергии [Электронный ресурс]. –
Режим доступа:
, свободный – (10.02.2021).
[2]
СО ЕЭС России. Отчет о функционировании ЕЭС России в 2019
году (31 января 2020 г.) [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
/, свободный –
(10.02.2021).
[3]
N. Hatziargyriou et al., "Definition and Classification of Power
System Stability Revisited & Extended," in IEEE Transactions on
Power Systems – 2021 (в печати).
