В условиях нового этапа энергетического перехода ключевой тенденцией развития энергетического рынка сегодня является распределенная генерация электроэнергии, для которой характерны децентрализация, интеллектуальные энергетические системы, вовлечение потребителей и более высокая доля возобновляемых источников энергии. В системах распределенной генерации электроэнергия поступает от нескольких локальных энергообъектов, а не от одной крупной станции. Например, владельцы домов, использующие солнечные батареи, могут продавать излишки электроэнергии обратно в сеть.
Фундаментальная роль в этих системах принадлежит инверторам, которые преобразуют вырабатываемую электроэнергию в переменный ток определенной частоты. В Европе и странах СНГ она равна 50 Гц. Исследователи из Сколтеха представили алгоритм для инверторов, целью которого является контроль качества электроэнергии, подаваемой в основную сеть . Результаты отмечены IEEE и опубликованы в рамках конференции IEEE Belgrade PowerTech 2023.
«Инверторы запрограммированы математическими функциями и уравнениями с определенными коэффициентами», — объясняет ведущий автор исследования Илья Веретенников, инженер лаборатории интеллектуальных сетей Энергоцентра.
«Если параметры сети остаются прежними, достаточно один раз скорректировать коэффициенты. Энергосистемы с распределенной (локальной) генерацией постоянно изменяются (например, если некоторые участники рынка перестали продавать свою электроэнергию), коэффициенты необходимо пересчитывать. сложно оценить, правильно ли рассчитаны коэффициенты или нет, но необходимо обеспечить качество электроэнергии, которое должно соответствовать стандарту. В противном случае ее нельзя будет закачать в сеть».
Исследовательская группа разработала алгоритм для контроллера, который будет автоматически пересчитывать коэффициенты, контролирующие качество электроэнергии, подаваемой в основную сеть. Используя данные о расчетном напряжении, контроллер формирует управляющий сигнал, который обеспечивает частоту переменного тока (50 Гц) без каких-либо искажений.
«В ходе исследования мы разработали сетевую модель и более подробную модель инвертора. С их помощью мы проверили различные алгоритмы работы контроллера, их стабильность и эффективность. Мы приступили к проверке наших результатов на экспериментальных данных. Мы подключили реальный инвертор в сети, моделируя случай с локальной нагрузкой, когда часть энергии передается в сеть.В лаборатории мы работаем с инверторами малой мощности, которые подходят для домашних пользователей.У нас есть отличное оборудование для детального моделирование в реальном времени. Оно позволяет моделировать любую сеть с любым количеством инверторов и любыми параметрами», — добавляет Веретенников.
По мнению авторов, они видят потенциал исследований и местной энергетики в целом в тех отдаленных регионах, которые, несмотря на многие ясные дни, все еще эксплуатируют неустойчивые источники энергии. Исследовательская группа планирует полностью автоматизировать алгоритм, следуя концепции plug-and-play.
«Настройка — это нагрузка для каждого конечного пользователя. На данный момент не все параметры настраиваются автоматически, но мы работаем над алгоритмом, чтобы сделать его полностью автоматическим, как современное устройство, которым можно будет пользоваться сразу после подключения к компьютеру без ручного управления. конфигурации», — заключает Веретенников.
Теги: ИИ, энергия
