49
процессов. Для предотвращения такого на практике при
эксплуатации
энергосистем
с
ВИЭ
необходимо
производить согласованную настройку систем управления
ВИЭ и традиционных источников, в частности, АРВ СГ, с
применением детального моделирования.
В Табл. 1 приведены результаты расчета предельного
времени отключения металлического трехфазного
короткого замыкания, которое в целом позволяет оценить
запасы динамической устойчивости рассматриваемой
энергосистемы. При этом рассматривалось две точки
приложения короткого замыкания: в точке общего
подключения объекта ВИЭ (близкое КЗ) и на шинах
соседней
подстанции
через
длинную
линию
электропередачи (удаленное КЗ), а также разная
установленная мощность объекта ВИЭ. Исходя из
полученных значений, видно, что разница в значениях
предельного времени возникает во всех случаях и
становится значительнее с увеличением мощности ВИЭ.
Также стоит отметить, что при использовании типовой
модели ВИЭ с увеличением мощности величина
предельного времени отключения короткого замыкания
практически не изменяется, что аналогично связано с
отсутствием в модели воспроизведения основных
элементов САУ, отвечающих за динамический отклик
данных установок и их запас устойчивости в целом.
Получение подобного рода информации приводит к
ошибочной настройке систем регулирования и управления
в энергосистемах с ВИЭ, в частности, АРВ СГ, которая
становится причиной снижения запасов динамической
устойчивости в рассматриваемой энергосистеме при
различных возмущениях.
IV.
З
АКЛЮЧЕНИЕ
Увеличение числа объектов ВИЭ, подключаемых к сети
с помощью силовых преобразователей, приводит к
возникновению новых вызовов и проблем, в частности,
связанных с обеспечением устойчивости современных
энергосистем. Решение данных проблем возможно либо
путем адаптации традиционной части энергосистемы к
изменяющимся условиям функционирования, либо с
помощью самих объектов ВИЭ. В данной статье
предлагается решение в рамках первого направления,
заключающееся в настройке АРВ традиционных
источников генерации на базе СГ для обеспечения
устойчивости современных энергосистем с ВИЭ, в том
числе и ее повышение. При этом для того чтобы
осуществить настройку адекватно и комплексно,
необходимо осуществлять моделирование единого
непрерывного спектра процессов на детальной и
совокупной модели энергосистемы с учетом всех
элементов и их систем управления, что, в частности,
доказывается
проведенными
экспериментальными
исследованиями.
Исследование выполнено при финансовой поддержке
РФФИ в рамках научного проекта № 20-38-90003.
Рис. 3 – Осциллограммы, полученные при увеличении установленной
мощности ВИЭ в рассматриваемой энергосистеме
Таблица II.
П
РЕДЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ КОРОТКОГО
ЗАМЫКАНИЯ
Место
возмущения
Мощность ВИЭ
16,5 МВт
30 МВт
t
пред
(мс)
t
пред
(мс)
Типовая
Детальная
Типовая
Детальная
Близкое
210
180
190
140
Далекое
440
360
430
220
Список литературы
[1]
Renewables 2020 // Global Status Report – [Электронный ресурс]. –
URL:
(дата
обращения: 15.02.2021).
[2]
Волков Э.П. Перспективы развития российской электроэнергетики //
Энергетик. – 2020. – № 2. – С. 3–8.
[3]
Шескин Е.Б. Проблемы использования потенциала возобновляемых
источников энергии для регулирования частоты в электрических
системах // Известия НТЦ Единой энергетической системы. – 2019.
– № 1 (80). – С. 97–104.
[4]
Куликов А.Л., Осокин В.Л., Папков Б.В. Проблемы и особенности
распределенной электроэнергетики // Вестник НГИЭИ. – 2018. – №
11 (90). – С. 123–136.
[5]
Hatziargyriou N., и др. Definition and Classification of Power System
Stability Revisited & Extended // IEEE Transactions on Power Systems.
– 2021 (в печати).
[6]
Pourbeik P., и др. Generic Dynamic Models for Modeling Wind Power
Plants and Other Renewable Technologies in Large-Scale Power System
Studies // IEEE Transactions on Energy Conversion. – 2017. – Т. 32. – №
3. – С. 1108–1116.
[7]
Yoon C., и др. Harmonic stability assessment for multiparalleled, grid-
connected inverters // IEEE Transactions on Sustainable Energy. – 2016.
– Т. 7. – № 4. – С. 1388–1397.
[8]
Суворов А.А., Гусев А.С., Андреев М.В., Аскаров А.Б. Всережимная
верификация расчетов при анализе динамической устойчивости
электроэнергетических систем // Электричество. – 2020. – № 11. – С.
28–37.
[9]
Разживин И.А., Рубан Н.Ю., Суворов А.А., Уфа Р.А., Аскаров А.Б.,
Рудник В.Е., Киевец А.В. Разработка физической модели
статического преобразователя напряжения ВЭУ 4 типа в рамках
гибридного подхода // Интеллектуальная электротехника. – 2020. –
№ 1 (9). – С. 85–97.
