Моделювання системи керування накопичувачем електроенергії в системі електрозабезпечення з активними споживачами

Abstract

Проведено моделювання системи накопичення електроенергії (СНЕ), що ґрунтується на оцінці її енергетичного стану з використанням прогнозних значень потужності генерації та навантаження. Для моделювання системи керування системи електрозабезпечення із фотоелектричною станцією (ФЕС) та накопичувачем енергії на прикладі заводу з виробництва напоїв використовувалися тривалість трьох діб з годинним прогнозом під час хмарних та сонячних днів у літній та зимовий періоди. Моделювання включало аспекти початкового етапу експлуатації накопичувача та періоду після досягнення його ємності 80% від початкової. Параметри та вхідні дані моделі: прогнозні значення потужності навантаження та генерації ФЕС із зазначеним інтервалом не менше, ніж на добу; реальні значення потужності навантаження та генерації ФЕС з таким же інтервалом вимірювання; максимально допустима потужність зовнішньої мережі, MaxPow, кВт;параметри накопичувача: максимальна потужність зарядки та розрядки, RatedPower, кВт; ємність RatedCapacity, кВт*г; границі SOC, %; початковий рівень SOC, %; ККД, %; початковий рівень активної та реактивної потужностей накопичувача. Результати моделювання використовуються для підбору оптимальної ємності накопичувача. Для оцінки розміру накопичувача було проведено моделювання літній період з завищеною ємністю (14 МВт*г), охоплюючи хмарні та сонячні дні.Результати моделювання показують, що максимальний рівень заряду накопичувача для літнього періоду становить 60%. Отже, з урахуванням передбаченого старіння накопичувача до 80% від його початкової ємності, можна залишити його об'єм на рівні 83.33% від початкового (11,7 МВт*г). Якщо зменшити об'єм накопичувача нижче оптимального, отримаємо сценарій, де виникають періоди надлишкової генерації від ФЕС і періоди перевищення ліміту споживання зовнішньої мережі. Взимку, коли генерація від ФЕС зменшується, накопичувач працює в режимі усунення надмірного споживання електроенергії зовнішньої мережі.