Засоби підвищення енергоефективності мереж з високим проникненням відновлюваних джерел та їх вплив на статичну стійкість системи

Анотація

У статті розглянуто актуальну науково-практичну проблему забезпечення статичної (малозбурювальної) стійкості електроенергетичних систем в умовах зростання частки відновлюваних джерел енергії та підвищення вимог до енергоефективності електричних мереж. Показано, що традиційні підходи до визначення допустимих перетоків потужності, які базуються переважно на фіксованих нормативних обмеженнях за критеріями статичної стійкості, не повною мірою враховують зміну структури генерації та активну роль сучасних засобів керування режимами. Такий підхід у ряді випадків призводить до зростання втрат активної та реактивної потужності, обмеження пропускної здатності електричних мереж і нераціонального використання генеруючих потужностей. На основі аналізу сучасних наукових досліджень та практичного досвіду експлуатації електричних мереж розглянуто вплив засобів підвищення енергоефективності на запас статичної стійкості, зокрема керування режимами відновлюваних джерел енергії, застосування систем накопичення електричної енергії, використання керованих шунтувальних реакторів, пристроїв гнучких систем передачі змінного струму та сучасних проводів підвищеної пропускної здатності для повітряних ліній електропередавання. Показано, що комплексне впровадження зазначених технічних рішень дозволяє одночасно зменшити втрати електричної енергії, підвищити пропускну здатність слабких перетинів, покращити показники якості напруги та збільшити запас статичної стійкості енергосистеми. Запропоновано напрями подальших досліджень, спрямованих на формування узагальненої математичної моделі статичної стійкості електроенергетичної системи, у якій енергоефективні показники інтегруються безпосередньо в критерії оцінки граничних режимів.