Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням

Робота присвячена аналізу впливу малих ГЕС, розміщених в розподільних електричних мережах, на їх режими. Запропоновано метод оптимального розподілу навантаження між розосередженими джерелами електроенергії в локальній енергосистемі. Показано вплив розосередженого генерування в електричних мережах на...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2011
Автори:	Ковальчук, О.А., Нікіторович, О.В., Лежнюк, П.Д., Кулик, В.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут електродинаміки НАН України 2011
Назва видання:	Гідроенергетика України
Теми:	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57925
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням / О.А. Ковальчук, О.В. Нікіторович, П.Д. Лежнюк, В.В. Кулик // Гідроенергетика України. — 2011. — № 1. — С. 54-58. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-57925
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-579252014-03-17T03:01:47Z Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням Ковальчук, О.А. Нікіторович, О.В. Лежнюк, П.Д. Кулик, В.В. Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Робота присвячена аналізу впливу малих ГЕС, розміщених в розподільних електричних мережах, на їх режими. Запропоновано метод оптимального розподілу навантаження між розосередженими джерелами електроенергії в локальній енергосистемі. Показано вплив розосередженого генерування в електричних мережах на втрати потужності та електроенергії в них 2011 Article Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням / О.А. Ковальчук, О.В. Нікіторович, П.Д. Лежнюк, В.В. Кулик // Гідроенергетика України. — 2011. — № 1. — С. 54-58. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. 1812-9277 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57925 621.316.21.001 uk Гідроенергетика України Інститут електродинаміки НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
spellingShingle	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці Ковальчук, О.А. Нікіторович, О.В. Лежнюк, П.Д. Кулик, В.В. Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням Гідроенергетика України
description	Робота присвячена аналізу впливу малих ГЕС, розміщених в розподільних електричних мережах, на їх режими. Запропоновано метод оптимального розподілу навантаження між розосередженими джерелами електроенергії в локальній енергосистемі. Показано вплив розосередженого генерування в електричних мережах на втрати потужності та електроенергії в них
format	Article
author	Ковальчук, О.А. Нікіторович, О.В. Лежнюк, П.Д. Кулик, В.В.
author_facet	Ковальчук, О.А. Нікіторович, О.В. Лежнюк, П.Д. Кулик, В.В.
author_sort	Ковальчук, О.А.
title	Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням
title_short	Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням
title_full	Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням
title_fullStr	Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням
title_full_unstemmed	Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням
title_sort	малі гес в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням
publisher	Інститут електродинаміки НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Наука — науково-технічному прогресу в гідроенергетиці
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/57925
citation_txt	Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням / О.А. Ковальчук, О.В. Нікіторович, П.Д. Лежнюк, В.В. Кулик // Гідроенергетика України. — 2011. — № 1. — С. 54-58. — Бібліогр.: 6 назв. — укр.
series	Гідроенергетика України
work_keys_str_mv	AT kovalʹčukoa malígesvlokalʹnihelektričnihsistemahzrozoseredženimgeneruvannâm AT níkítorovičov malígesvlokalʹnihelektričnihsistemahzrozoseredženimgeneruvannâm AT ležnûkpd malígesvlokalʹnihelektričnihsistemahzrozoseredženimgeneruvannâm AT kulikvv malígesvlokalʹnihelektričnihsistemahzrozoseredženimgeneruvannâm
first_indexed	2025-07-05T09:12:53Z
last_indexed	2025-07-05T09:12:53Z
_version_	1836797682434179072
fulltext	Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 1/2011, ISSN 1812�92775454 ВВ ступ. В Ук раїні, як і у світовій прак ти ці зро с тає кіль кість місце вих дже рел еле к т ро е нер - гії. Як аль тер на ти ва тра ди цій - ним роз ви ва ють ся від нов лю - вані дже ре ла еле к т ро е нергії (ВДЕ) (вітрові еле к т ро с тан - ції (ВЕС) та малі гідро е ле к т ро - с танції (МГЕС)), ко ге не ра цій - ні ус та нов ки (КГУ), па ро га зові та га зо турбінні ус та нов ки (ПГУ, ГТУ) та ін. [1, 2]. Тоб то, на ря ду з тра дицій ним цен т - ралізо ва ним еле к т ро по с та чан - ням роз бу до ву ють ся ро зо се ре - д жені дже ре ла еле к т ро е нергії (РДЕ). При чо му ча ст ка ро зо - се ре д же но го ге не ру ван ня еле к - т ро е нергії стає по міт ною в енер го ба лансі енер го си с тем. В пер спек тиві ло каль ні енер го - си с те ми з РДЕ, які об'єднані з по туж ни ми еле к т ро с танціями, ма ють зай ня ти чільне міс - це в си с темі надійно го й еко но міч но го еле к т ро по с - та чан ня [3]. Малі ГЕС є важ ли вим еле мен том ро зо - се ре д же но го ге не ру ван ня. Малі ГЕС є важ - ли вим еле мен том ро зо се ре д же но го ге не ру - ван ня. Во ни впли ва ють на ре жи ми ро бо ти еле к т рич них ме реж. Окрім того, як дже ре ла еле к т ро е нергії во ни мо жуть ви ко ри с то ву ва - ти ся для ре гу лю ван ня на пру ги та ке ру ван ня по то ка ми по туж ності з ме тою змен шен ня втрат еле к т ро е нергії та по кра щан ня її якості [4]. Ви хо дя чи зі своїх при род них особ ли во с - тей і си с тем них за вдань, малі ГЕС пра цю ють пе ре важ но у змінній ча с тині графіка на ван - та жень. Про те в ло кальній си с темі во ни, вра - хо ву ю чи склад РДЕ і умо ви во до сто ку, мо - жуть пра цю ва ти і у ба зовій ча с тині графіка на ван та жень. Як в пер шо му, так і в дру го му ви - пад ку по стає за да ча оп тимізації їх ро бо ти. При ви борі кри терію оп ти маль ності і фор му - ванні відповідної ма те ма тич ної мо делі слід вра хо - ву ва ти, що од но час но з роз вит ком ро зо се ре д же - но го ге не ру ван ня зміню ють ся та кож еко номічні умо ви функціону ван ня еле к т ро е нер ге ти ки як га - лузі, зо к ре ма пе рехід від оп то во го рин ку еле к т ро - е нергії до ба лан су ю чо го рин ку еле к т ро е нергії та еле к т ро по с та чан ня за дво с то ронніми уго да ми. Ме тою да ної ро бо ти є досліджен ня ро бо ти ма лих ГЕС як ро зо се ре д же них дже рел еле к т ро е - нергії та впли ву їх на втра ти по туж ності й еле к т - ро е нергії в еле к т рич них ме ре жах за різних умов ек сплу а тації. Оп тимізація ре жимів ро бо ти ма лих ГЕС в си с темі ро зо се ре д же но го ге не ру ван ня. Оп - тимізація ро бо ти ма лих ГЕС в ло кальній енер го - си с темі зво дить ся до ство рен ня умов, ко ли во ни от ри му ють мак си маль ний при бу ток від ви роб - ництва та ре алізації еле к т ро е нергії з ви ко нан ням всіх об ме жень тех но логічно го й еле к т рич но го ха - рак те ру. Такій за дачі, за пев них умов, мо же бу ти по став ле на у відповідність інша за да ча < змен - МАЛІ ГЕС В ЛОКАЛЬНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ СИСТЕМАХ З РОЗОСЕРЕДЖЕНИМ ГЕНЕРУВАННЯМ КОВАЛЬЧУК О.А., ТОВ "Енергоінвест" НІКІТОРОВИЧ О.В., канд. техн. наук, ТОВ "Енергоінвест", м. Вінниця ЛЕЖНЮК П.Д., докт. техн. наук, професор, КУЛИК В.В., канд. техн. наук, Вінницький національний технічний університет УДК 621.316.21.001 Ро бо та при свя че на аналізу впли ву ма лих ГЕС, розміще них в роз подільних еле к - т рич них ме ре жах, на їх ре жи ми. За про по но ва но ме тод оп ти маль но го роз поділу на - ван та жен ня між ро зо се ре д же ни ми дже ре ла ми еле к т ро е нергії в ло кальній енер го си - с темі. По ка за но вплив ро зо се ре д же но го ге не ру ван ня в еле к т рич них ме ре жах на втра ти по туж ності та еле к т ро е нергії в них КОВАЛЬЧУК О.А. Рис. 1. Локальна енергосистема з РДЕ КУЛИК В.В. ЛЕЖНЮК П.Д. НІКІТОРОВИЧ О.В. Гідроенергетика України, 1/2011, ISSN 1812�9277 5555 Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І шен ня впли ву ло каль ної еле к т рич ної си с те ми на ре жи ми ЕЕС, тоб то мінімізації відхи лен ня між пла но вим та фак тич ним графіка ми еле к т ро по с та - чан ня ло каль ної си с те ми з бо ку ЕЕС, або мінімізації кількості еле к т ро е нергії, що бе реть ся з ЕЕС про тя гом ча су Т (Рис. 1). Для ка с ка ду з n ма лих ГЕС, що пра цю ють у ло - кальній еле к т ричній си с темі на за без пе чен ня за да - но го її спо жи ван ня РСП(t), за да чу оп тимізації ви - дачі по туж ності на проміжку ча су Т мож на за пи са - ти як за да чу мінімізації не ба лан су (не пе ред ба че но - го відхи лен ня) по туж ності , що по кри вається за ра ху нок ЕЕС за ба га то с ту пе не - вим та ри фом ц(t): , (1) за умо ви ба лан су ак тив них по туж но с тей та за да но го сто ку на кожній МГЕС про тя гом Т , де Рі(t) — пла но ва ак тив на по тужність, що має бу - ти ге не ро ва на ок ре мою ГЕС; PHB.i — не пе ред ба че не відхи лен ня (не довідпуск) по туж ності і<ою ГЕС ка - с ка ду; PHД.i — по тужність, ге не ро ва на і<м дже ре лом зі сто ха с тич ним графіком (ВЕС, СЕС); PПД.i — по - тужність, ге не ро ва на і<м дже ре лом з найбільш про гно зо ва ним графіком (КГУ, ПГУ, ГТУ); П(t) — втра ти ак тив ної по туж ності в еле к т ричній ме - режі ло каль ної еле к т рич ної си с те ми, се ред яких, зу мов лені ро бо тою ГЕС; Vі(t) — ви т ра ти во ди на ок ремій ГЕС ка с ка ду. За да чу (1) з ура ху ван ням за леж ності ге не ру - ван ня ок ре мої ГЕС від ви т рат во ди: , (2) де — вар тість ви т рат во ди для і<ої ГЕС; Нпді(t) — підве де ний напір і�ої ГЕС; VНВ.і — не ефек тив но ви ко ри с тані ви т ра ти во ди для і<ої ГЕС (пе ретікан ня че рез гідро с по ру ди, пе ре ли ви, зу мов лені не до ско - налістю ке ру ван ня ре жи мом ка с ка ду, то що). У ви пад ку ро бо ти ок ре мих ГЕС ка с ка ду з умов но<постійним на ван та жен ням про тя гом проміжку ча су Δt за да чу (2) мож на пе ре пи са ти та ким чи ном: . (3) По ана логії з [5] збит ки від змен шен ня ко рис - но го відпу с ку еле к т ро е нергії мож на по да ти че рез вартість втрат у ак тив но му опорі: , (4) де ц — вартість 1 кВт год втрат еле к т ро е нергії; Пеі — втра ти ак тив ної по туж ності на еле менті від пе - ре токів Pi/cos ϕi, тоб то . (5) З (4) та (5), от ри маємо зна чен ня ак тив них опорів, вартість втрат еле к т ро е нергії на яких еквіва лент на збит ку від не довідпу с ку еле к т ро е - нергії на кожній ГЕС: . (6) Пред став лені в та ко му ви гляді еко номічні ха - рак те ри с ти ки ма лих ГЕС відповіда ють мо делі оп - тимізації ре жи му їх сумісної ро бо ти з ви ко ри с - тан ням прин ци пу най мен шої дії (ПНД) [5]. По - ка же мо, що за умов пред став лен ня ма лих ГЕС еко номічни ми опо ра ми, виз на че ни ми та ким чи - ном, за без пе чується оп ти маль ний ре жим за кри - терієм су мар них за трат на ге не ру ван ня і транс - пор ту ван ня ак тив ної по туж ності в еле к т рич них ме ре жах ло каль ної енер го си с те ми. За да чу оп тимізації сфор му люємо та ким чи - ном: . (7) за умов ба лан су по туж ності в ЕЕС а та кож об ме жень . Функція Ла г ран жа для (7) з ура ху ван ням підста нов ки зна чень еко номічних опорів ок ре мих ГЕС та їх стру мо вих на ван та жень, зу мов ле них ге - не ру ван ням: Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 1/2011, ISSN 1812�92775656 З умов от ри маємо кри - терій най вигіднішо го роз поділу на ван та жен ня між ма ли ми ГЕС, який відповідає от ри ма ним у [4] умо вам оп ти маль ності з ви ко ри с тан ням ме то - ду Пон т рягіна: , (8) де ; — віднос - ний приріст не ефек тив них ви т рат во ди на ок ре - мій ГЕС; — віднос ний приріст втрат по туж ності, зу мов ле ний зміна ми ви дачі по туж - ності і<ою ГЕС. Та ким чи ном, роз ра ху нок ус та ле но го ре жи му еле к т рич ної ме режі (для за ступ ної R<схе ми), у якій малі ГЕС пред став лені еко номічни ми опо ра - ми Rei, приз во дить до то го ж ре зуль та ту, що й мінімізація (1) за ме то дом Пон т рягіна або, на при - клад, градієнтним ме то дом. Особ ли вості оп тимізації роз поділу на ван та - жен ня між еле к т рич ни ми станціями ло каль ної еле к т рич ної си с те ми. Ра зом з но ви ми еко но міч - ни ми умо ва ми, в яких пра цює еле к т ро е нер ге ти ка, з по явою ба лан су ю чо го рин ку еле к т рич ної енергії, зміни ла ся по ста нов ка за дачі фор му ван ня оп ти маль но го скла ду енер го ге не ру валь но го об - лад нан ня, кри терії, ме то ди та за со би оп тимізації. Пе рехід до рин ко во го фор му ван ня та рифів на еле к т ро е нергію призвів до то го, що для ок ре мих суб'єктів рин ку кри терії оп ти маль ності функ ціо - ну ван ня є різни ми, при чо му, ча с то су пе реч ли ви - ми [6]. Од нак, у при пу щенні про єдність інте ресів ок ре мих суб'єктів ло каль них еле к т рич них си с - тем, за да чу мож на спро ще но сфор му лю ва ти так: (9) де βi — вартість 1 кВт·год. еле к т ро е нергії, відпу - ще ної з шин i<ої станції. PΣ — су мар не на ван та - жен ня ло каль ної енер го си с те ми, що при па дає на су купність з S станцій; П — втра ти по туж ності в еле к т рич них ме ре жах ло каль ної енер го си с те ми, зу мов лені впли вом су куп ності з S станцій. Для розв'язан ня за дачі (9) мож ли во і до ціль - но ви ко ри с то ву ва ти умо ви оп ти маль ності з [5], тоб то роз поділ за за ступ ною R<схе мою еле к т рич - ної ме режі. У да но му ви пад ку кож на еле к т рич на станція (РДЕ) з су куп ності S (не за леж но від ти - пу) замінюється еко номічним опо ром Rеі, що вра - хо вує ви дат ки на за купівлю її еле к т ро е нергії у ви - гляді до дат ко вих втрат еле к т ро е нергії у за ступній R<схемі за проміжок ча су Т: , (10) де Ui — зна чен ня мо ду ля на пру ги, що підтри - мується на ши нах i<ої станції, за умов ви дачі по - вної по туж ності Pi/cos ϕi . Еко номічні опо ри станцій Rеi є нелінійни ми функціями їх по туж ності Pi та вуз ло вої на пру ги Ui, при клад яких по да но на Рис. 2, 3. Розмістив ши дже ре ла еле к т рич ної енергії за роз ра хо ва ни ми та - ким чи ном опо ра ми, мож на заміни ти виз на чен ня су мар них ви т рат на за купівлю еле к т ро е нергії роз - ра хун ком стру мо роз поділу в за ступній схемі, скла деної тільки із ак тив них опорів еле ментів ме - режі та еко номічних опорів еле к т рич них станцій. Для пе ревірки мож ли вості оп тимізації роз - поділу на ван та жен ня між еле к т рич ни ми стан ція - ми в ло кальній енер го си с темі та приєднан ня ми її до ЕЕС об чис ле но зна чен ня еко номічних опорів МГЕС з ура ху ван ням то го, що во ни відпу с ка ють еле к т ро е нергію за "зе ле ним" та ри фом в еле к т - ричні ме режі на пругою 10 кВ. З Рис. 3 вид но, що еко номічні опо ри та ких станцій май же на два по - Рис. 2. Залежності економічних опорів ЕЕС , приведених до напруги 10 кВ локальної системи Рис. 3. Залежності економічних опорів для РДЕ, що видають потужність в електричну мережу 10 кВ Гідроенергетика України, 1/2011, ISSN 1812�9277 5757 Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І ряд ка вищі, ніж ана логічні для ек ві ва лентів приєднань ло каль ної си с те ми до ЕЕС. От же, роз поділ на ван та жень між РДЕ з ура - ху ван ням приєднань до ЕЕС, че рез які ком пен су - ють ся не ба лан си по туж ності у ло кальній си с темі, є ус клад не ним, а че рез неспівмірність еко номіч - них опорів мо же при зво ди ти до за леж ності ре - зуль татів роз ра хун ку від по хи бок вихідних да них та іте раційних про цесів роз ра хун ку по то ко роз - поділу у за ступній схемі ло каль ної си с те ми. Вра хо ву ю чи зна чен ня еко номічних опорів для приєднань ло каль ної си с те ми до ЕЕС (тра - диційних еле к т рич них станцій (Рис. 2)), що є співрозмірни ми з ак тив ни ми опо ра ми ліній еле к - т ро пе ре дач 10 кВ, оп ти маль ний роз поділ на ван - та жень між та ки ми приєднан ня ми бу де за ле жа ти не ли ше від та ри фу на еле к т ро е нергію, але й від зна чен ня втрат ак тив ної по туж ності в еле к т рич - них ме ре жах. Оп ти мальні па ра ме т ри ге не ру ван ня РДЕ, вра хо ву ю чи суттєво вищі їх еко номічні опо - ри (Рис. 3), бу дуть за ле жа ти, в ос нов но му, від та - рифів на еле к т ро е нергію, а та кож технічних та еко номічних особ ли во с тей їх ек сплу а тації. Так, для ро зо се ре д же них дже рел, ге не ру ван ня яких виз на чається сто ха с тич ни ми фак то ра ми на - вко лиш нь о го се ре до ви ща (ВЕС), оп ти мальні па - ра ме т ри прак тич но не мо жуть бу ти ре алізо вані. Па ра ме т ри їх по точ но го ге не ру ван ня ма ють при й - ма ти ся як не за лежні для ви ко нан ня оп тимі - заційних роз ра хунків. РДЕ, з про гно зо ва ним об - ся гом ге не ру ван ня (КГУ, ПГУ, ГТУ), доцільно ви ко ри с то ву ва ти для по крит тя ба зо вої ча с ти ни графіка на ван та жен ня ло каль ної си с те ми, з за без - пе чен ням мак си маль них об сягів ре алізації еле к т - ро е нергії. Та ким чи ном, оп тимізація ре жимів ло - каль них енер го си с тем мож ли ва пе ре важ но за ра - ху нок ко ри гу ван ня па ра метрів ге не ру ван ня ма - лих ГЕС та графіків по ста чан ня еле к т ро е нергії че рез приєднан ня до ЕЕС. От же, за да ча оп тимізації роз поділу на ван та - жень між РДЕ ви яв ляється складнішою, що пов'яза но, крім на ве де но го ви ще, з ря дом до дат - ко вих не еле к т рич них об ме жень, пов'яза них з впли вом на вко лиш нь о го се ре до ви ща, не уз го д же - ності нор ма тивів з ек сплу а тації, то що. Вплив ма лих ГЕС на ро бо ту роз подільних еле к т рич них ме реж. Важ ли вим на прям ком обґ - рун ту ван ня ефек тив ності РДЕ, особ ли во ка с ка ду МГЕС, є досліджен ня їх впли ву на втра ти еле к т - ро е нергії в роз подільних ме ре жах. Оче вид но, що на зна чен ня втрат впли ва ють як па ра ме т ри МГЕС, так і схе ма їх приєднан ня, а та кож зна чен - ня та графік спо жи ван ня суміжних на ван та жень. Оціни ти вплив дже рел енергії на втра ти по - туж ності у вітках еле к т рич ної ме режі (ЕМ) мож - ли во за ре зуль та та ми роз ра хунків ус та ле них ре - жимів. Про те виділи ти в цих втра тах скла до ву від ок ре мих МГЕС є про бле ма тич но. Складність за - дачі оціню ван ня впли ву ре жимів ро бо ти МГЕС на втра ти по туж ності в ме ре жах по ля гає в то му, що втра ти по туж ності за ле жать від пе ре токів у гілках схе ми ме режі нелінійно. В інже нерній прак тиці ви ко ри с то вується ряд ме тодів, що доз - во ля ють ви ко ну ва ти роз ра ху нок за зна че ної скла - до вої втрат як з од но знач но за да ною інфор - мацією, так і з імовірнісно<ста ти с тич ним оціню - ван ням втрат. Ви ко ри с тан ня да них ме тодів в розімкне них роз подільних ме ре жах, як пра ви ло, при зво дить до ви ник нен ня при пу с ти мих по хи - бок. Од нак, у за мк не них роз подільних ЕМ збіль - шу ється вплив нелінійності втрат по туж ності, що мо же вик ли ка ти суттєві по мил ки об чис лен ня до - дат ко вих втрат еле к т ро е нергії в них. В [4] по ка за но, що втра ти по туж ності у гілках ЕМ виз на ча ють ся як , (11) де — век тор втрат по туж ності у гілках схе ми; — ма т ри ця ко ефіцієнтів роз поділу втрат по - туж ності у гілках схе ми ЕМ в за леж ності від по - туж но с тей у її вуз лах . В (11) втра ти по туж ності в і<й гілці виз на ча - ють ся: , (12) де ; , — транс по но ва - ний век тор та діаго наль на ма т ри ця на пруг у вуз - лах вклю ча ю чи і ба зис ний; МΣі — век тор<сто впець ма т риці з'єднань гілок у вуз лах вклю ча ю чи і ба - лан су ю чий; — і<й век тор<ря док ма т риці роз - поділу струмів у вуз лах по гілках схе ми. Век тор<ря док скла дається з ко ефіцієнтів, які по ка зу ють, яку ча ст ку в су мар них втра тах і<ої гілки вик ли кає протікан ня по ній по туж ності від кож но го вуз ла, в то му числі й від МГЕС. За ува жи мо, що ко ефіцієнти роз поділу втрат за ле жать від па ра метрів за ступ ної схе ми, які за пев них до пу щень мож на вва жа ти постійни ми, а та кож від зна чень на пру ги у вуз лах ЕМ, які виз - на ча ють ся на ван та жен ням і ге не ру ван ням у вуз - лах схе ми. Та ким чи ном, нелінійність за леж ності втрат по туж ності в ЕМ від па ра метрів її ре жи му вра хо вується. Виз на чен ня ко ефіцієнтів ма т риці че рез по точні зна чен ня вуз ло вих на пруг по суті оз на чає ліне ари зацію ре жи му еле к т рич ної ме режі при зафіксо ва них по туж но с тях у вуз лах. Н А У К А — Н А У К О В О � Т Е Х Н І Ч Н О М У П Р О Г Р Е С У В Г І Д Р О Е Н Е Р Г Е Т И Ц І Гідроенергетика України, 1/2011, ISSN 1812�92775858 З на ве де но го ви ще, для ви пад ку, ко ли зміна по туж но с тей у вуз лах ЕМ є не знач ною, тоб то не вик ли кає істот них (більше 1 %) відхи лень на пру - ги у вуз лах, за лежність втрат по туж ності в ЕМ від по туж но с тей у її вуз лах мож на вва жа ти лінійною. От же, для досліджен ня впли ву МГЕС на втра ти по туж ності в роз подільних ме ре жах з прий нят - ною точністю мож на ви ко ри с то ву ва ти ме тод на - кла дан ня згідно (12). В умо вах еле к т ро по с та чан ня за дво с то рон ні ми до го во ра ми ви ни кає за да ча виз на чен ня втрат по - туж ності та еле к т ро е нергії, що обу мов ле ні пе ре да - чею еле к т ро е нергії від дже ре ла енергії (в то му числі і МГЕС). Виділи ти цю скла до ву втрат з су мар них технічних втрат еле к т ро е нергії в еле к т ричній ме - режі мож на, ско ри с тав шись ви ра за ми для виз на - чен ня втрат по туж ності у гілках (11) та (12). Су марні втра ти по туж ності в ЕМ від МГЕС виз на ча ють ся: , (13) де — век тор по туж но с тей МГЕС; MГЕС — мно - жи на вузлів з МГЕС. Втра ти у гілках, че рез які здійсню ють ся по то - ки еле к т ро е нергії від j<го МГЕС до k<го спо жи ва - ча, виз на ча ють ся на підставі (12): , (14) де — век тор по туж но с тей вузлів, у яко му тільки в j<му вузлі за да на по тужність, а в решті нулі; Mkj — мно жи на гілок, що без по се ред ньо зв'язу ють вуз ли j<й і k<й. На ве де ний ме тод доз во ляє виз на чи ти втра ти по туж ності, зу мов лені пе ре да чею еле к т ро е нергії еле к т рич ни ми ме ре жа ми від ок ре мих МГЕС (в то му числі ка с ка ду) до за да но го спо жи ва ча, а за на яв ності відповідно го інфор маційно го за без пе - чен ня пе рей ти до опе ра тив но го кон тро лю вка за - ної скла до вої втрат еле к т ро е нергії в ЕМ. За ува - жи мо, що згідно ви разів (13) і (14) втра ти по туж - ності від ро бо ти ГЕС в ЕМ виз на ча ють ся як від ге не ру ван ня ак тив ної по туж ності, так і від ге не - ру ван ня або спо жи ван ня ре ак тив ної по туж ності (в за леж ності від то го, які ге не ра то ри, — син - хронні або асин хронні, вста нов лені на ГЕС). Ефект ро бо ти ГЕС що до впли ву на су марні втра ти ак тив ної по туж ності в ЕМ , оцінюється ве - ли чи ною їх зміни δP, яка відповідно до (11): , де — ма т ри ця ко ефіцієнтів роз поділу втрат по - туж ності у гілках схе ми ЕМ в за леж ності від по - туж но с тей у її вуз лах без ГЕС; nt — транс по но - ва ний оди нич ний век тор. Як що ре жим ло каль ної си с те ми з ГЕС оп - тимізується згідно за дачі (1), то δP прий має мак - си маль не зна чен ня. Тоб то до ся гається і мак си - маль ний ефект від ро бо ти ГЕС в си с темі, що до змен шен ня в ній втрат еле к т ро е нергії під час її транс пор ту ван ня. Вис нов ки. 1. Кри терієм оп ти маль ності ро бо ти ма лих ГЕС, в то му числі і їх ка с ка ду, в ло кальній енер го - си с темі мо же бу ти мінімум еле к т ро е нергії, яка бе - реть ся з ЕЕС. Про цес оп ти маль но го роз поділу на ван та жен ня між дже ре ла ми еле к т ро е нергії в ло кальній си с темі мож ли во мо де лю ва ти з ви ко - ри с тан ням прин ци пу най мен шої дії. При цьо му станції в мо делі пред став ляються ак тив ни ми опо - ра ми, вартість втрат еле к т ро е нергії в яких дорівнює збит кам від не ефек тив но го ви ко ри с тан - ня пер вин но го енер го носія про тя гом відповідно - го періоду ча су. 2. Ро зо се ре д жен ня ге не ру ван ня еле к т ро е - нергії в роз подільних еле к т рич них ме ре жах змінює пе ре то ки по туж ності в них, що впли ває на па ра ме т ри ре жи му, зо к ре ма на втра ти еле к т ро е - нергії. Виділи ти втра ти в ме ре жах від ок ре мих дже рел роз поділе но го ге не ру ван ня з су мар них втрат мож на, ви ко ри с то ву ю чи ко ефіцієнти роз - поділу втрат у гілках. Ос танні по ка зу ють, яка ча - ст ка в су мар них втра тах і<ої гілки зу мов ле на протікан ням по ній по туж ності від кож но го вуз - ла, в то му числі і від ма лих ГЕС та їх ка с кадів. Та - ким же чи ном оцінюється вплив ма лих ГЕС на зна чен ня су мар них втрат еле к т ро е нергії в еле к т - рич них ме ре жах. ЛІТЕ РА ТУ РА 1. Ки ри лен ко О.В., Пра хов ник А.В. Енер ге ти ка ста ло го роз вит ку: вик ли ки та шля хи по бу до ви//Праці Інститу ту еле к т ро ди наміки НАН Ук раїни. Спеціаль ний ви пуск. — Київ. — 2010. — С. 10—16. 2. European Smart Grids Technology Platform// European Commission. Directorate<General for Research Sustainable Energy System, EUR 22040, 2006. — 44 p. 3. Ки ри лен ко О.В., Трач І.В. Технічні особ ли вості функціону ван ня енер го си с тем при інте г рації дже рел роз - поділе ної ге не рації // Праці Інститу ту еле к т ро ди наміки НАН Ук раїни. — 2009. — Вип. 24. — С. 3—7. 4. Леж нюк П.Д., Ку лик В.В., Ни ки то ро вич А.В. Вли я - ние ма лых ГЭС на ре жи мы рас пре де ли тельных эле к т ри че - с ких се тей // Эле к т ри че с кие се ти и си с те мы. — 2009. — № 1. — С. 14—20. 5. Леж нюк П.Д., Ку лик В.В., Не требсь кий В.В. Прин цип най мен шої дії в за да чах оп тимізації електро е нер ге тич них си - с тем //Технічна еле к т ро ди наміка: Те ма тич ний ви пуск "Про - бле ми су час ної еле к т ро техніки". ч. 3. — 2006. — С. 35—41. 6. Ду бовсь кий С.В. Оп тимізація на ван та жень ТЕС за ціно ви ми пріори те том//Про бле ми за галь ної енер ге ти ки. — 2007. — № 15 (еле к трон ний ре сурс). Ре жим до сту пу: www.ienergy.kiev.ua. © Ковальчук О.А., Нікіторович О.В., Лежнюк П.Д., Кулик В.В., 2011

Малі ГЕС в локальних електричних системах з розосередженим генеруванням

Репозитарії

Схожі ресурси