ЗАДАЧА ОПТИМІЗАЦІЇ ГІБРИДНОЇ ЕНЕРГОСИСТЕМИ ЗА РІВНЕМ ДИСПЕРСІЇ ГЕНЕРОВАНОЇ ПОТУЖНОСТІ

Abstract

Метою цієї роботи є побудова аналітичних розв’язків задачі оптимізації потужностей в комбінованій енергосистемі. Характерною особливістю локальної системи з відновлюваними джерелами енергії (ВДЕ) є випадкові коливання поточної потужності, обумовлені змінною природою вітрових і сонячних електростанцій. Оптимальний вибір потужностей генерації та допоміжних систем балансування дозволяє зменшити неконтрольовану складову генерації. Об’єкт дослідження – гібридні електроенергетичні системи, які мають властивості локальної мережі. Елементами системи є вітрові та сонячні електростанції, засоби акумулювання енергії та резервні потужності, призначені реагувати на зміну генерації ВДЕ. Тож балансування потужності можна розглядати як суперпозицію випадкових процесів генерації та споживання. Методом дослідження вибрано класичний метод множників Лагранжа, а особливістю цієї роботи є представлення розв’язку через інтеграли від випадкових функцій. Застосована модель енергобалансу дає змогу враховувати можливість акумулювання енергії та застосування резервної потужності для випадків відсутності достатньої генерації. В результаті дослідження побудовано аналітичне представлення умов оптимальності складу енергосистеми, тобто встановлених потужностей, при різній конфігурації генерувального та допоміжного обладнання. Виявлено наявність оптимальних значень для пропорції сонячної та вітрової генерації, резервного генератора, залежності небалансу від акумулювання енергії. Результати можна представити через математичні очікування та дисперсії досліджуваних випадкових величин. Отримані залежності мають узагальнювальний характер, а точні рішення для конкретних енергосистем можливі лише в окремих випадках, коли відомі характер розподілу випадкових процесів генерації та споживання енергії. Для цього необхідне попереднє вивчення джерел енергії, з урахуванням кліматичних особливостей та вимог до енергопостачання. Бібл. 22.