Системи електрозабезпечення промислових і цивільних об’єктів з використанням відновлювальних джерел енергії та накопичувачів

Abstract

У статті представлено підходи до вирішення завдання оптимізації складу джерел енергії ГЕТК шляхом мінімізації фінансових видатків на енергетичне обладнання. Питання техніко-економічної ефективності ГЕТК вирішуються шляхом вибору оптимального складу основного обладнання: встановленої потужності фотоелектричної станції (ФЕС); встановленої потужності вітро-електричної станції (ВЕС); кількості та встановленої потужності дизельних генераторних установок (ДГУ); кількості та потужності накопичувачів електроенергії (СНЕ). Для оптимізації використовується багатокритеріальна функція оптимізації та градієнтний метод оптимізації. Представлені математичні моделі джерел енергії, які входять до складу системи електрозабезпечення: дизель-генераторів, фотоелектростанцій, вітроелектростанцій, накопичувачів електричної енергії. Крім того, вирішується задача мінімізації витрат користувача мікромережі на електричну енергію (ЕЕ), що реалізується шляхом розробки алгоритму оптимізації режимів джерел живлення і визначення значення енергії, яка отримується від кожного з джерел енергії (ДЕ) та накопичувача електричної енергії (НЕЕ) з урахуванням тарифів на ЕЕ від енергосистеми. Оптимізація режимів системи електрозабезпечення проводиться з використанням оптимального добового графіка навантажень. При вирішенні задач оптимізації враховуються обмеження на кількість запусків дизель-генератора протягом доби та кількості зарядів/розрядів акумуляторних батарей протягом року. Вирішення задач оптимізації добового графіка навантаження та режимів роботи системи електрозабезпечення проводиться на основі прогнозованих на основі статичних даних і метеоданих добових графіків генерації електричної енергії фотоелектростанціями, вітроелектростанціями. Наведено результати імітаційного моделювання системи електрозабезпечення цивільного об’єкта з відновлювальними джерелами енергії та накопичувачами електричної енергії в середовищі Matlab/ Simulink.