Разработка методики внедрения виртуальных электростанций в электрических сетях

АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1 Исследование особенностей электроснабжения энергоудаленных потребителей и подхода к повышению его эффективности путем объединения децентрализованных систем электроснабжения (ДСЭ) в электротехнический комплекс (ЭТК) с использованием технологий «виртуальной электростанции». Постановка цели и задач исследования 8
1.1 Исследование особенностей электроснабжения энергоудаленных потребителей 8
1.1.1 Характеристика энергоудаленных потребителей 8
1.1.2 Анализ ДСЭ 11
1.1.3 Характеристика режимов работы ДСЭ 13
1.1.4 Проблемы низкой эффективности ДСЭ 14
1.2 Принципы и технологии «виртуальной электростанции» (ВиЭС) 15
1.2.1 Понятие ВиЭС 15
l.2.2 Примеры реализации и классификация ВиЭС 17
1.2.3 Отличительные особенности ВиЭС 20
1.3 Функционирование ДСЭ по принципу ВиЭС 22
1.3.1 Основные подходы 22
1.3.2 Эффект от использования принципа ВиЭС 23
1.4 Вопросы выбора оптимальной топологии электрической сети ЭТК, объединяющего ДСЭ и функционирующего по принципу ВиЭС 25
1.4.1 Анализ вариантов топологии электрической сети ЭТК, объединяющего ДСЭ 25
1.4.2 Анализ подходов к выбору оптимальной топологии электрической сети ЭТК, объединяющего ДСЭ 26
1.5 Описание объекта и предмета исследования 28
1.6 Постановка цели и задач исследования 29
1.7 Выводы по первой главе 30
Глава 2 Разработка алгоритма определения оптимальной топологии электрической сети ЭТК, объединяющего несколько ДСЭ 32
2.1 Ограничения при объединении ДСЭ 32
2.2 Разработка подхода к оценке структурных свойств электрической сети ЭТК, объединяющего несколько ДСЭ 36
2.2.1 Представление топологии электрической сети ЭТК с использованием теории графов 36
2.2.2 Структурно-топологические характеристики электрической сети 38
2.2.3 Интегральный показатель оценки сравниваемых вариантов топологии электрической сети ЭТК 42
2.3 Алгоритм выбора оптимальной топологии электрической сети ЭТК, объединяющего ДСЭ 45
2.4 Пример выбора оптимальной топологии электрической сети ЭТК 47
2.5 Выводы по второй главе 57
Глава 3 Отработка алгоритма определения оптимальной топологии электрической сети и исследование режимов работы ЭТК, объединяющего несколько ДСЭ 59
3.1 Разработка PSCAD-модели ЭТК, объединяющего ДСЭ с источниками 59
3.2 Отработка алгоритма определения оптимальной топологии электрической сети ЭТК, объединяющего ДСЭ 71
3.3 Исследование режимов электрической сети ЭТК, объединяющего ДСЭ 74
3.3.1 Исследование параметров электрической сети ЭТК 75
3.3.2 Оценка потокораспределения в электрической сети ЭТК 79
3.4 Выводы по третьей главе 81
Заключение 82
Список литературы 84

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность проблемы заключается в необходимости улучшения социально-экономического и индустриального положения отдаленных территорий России, таких как Сибирь, Дальний Восток и Крайний Север. На данный момент электроснабжение в этих районах характеризуется децентрализацией и низкой эффективностью.
Хотя государство прилагает усилия для решения этой проблемы, включая стимулирование использования малой распределенной генерации, в том числе возобновляемых источников энергии, и улучшение нормативной базы, до сих пор проблема низкой эффективности электроснабжения не была полностью решена.
Современные технологии, такие как возобновляемые источники энергии, силовая электроника, IT-технологии и системы управления, предлагают новые возможности для проектирования децентрализованных систем электроснабжения, таких как концепция "виртуальной электростанции" (Virtual Power Plant).
Идея "виртуальной электростанции" заключается в объединении различных источников генерации, хранения энергии и потребителей посредством информационных и электрических связей. Такие системы могут взаимодействовать с крупной энергетической системой как единое целое. Они предусматривают информационный и энергетический обмен между компонентами, дистанционное управление и гибкое ценообразование.
Использование технологий "виртуальных электростанций" позволяет объединить несколько децентрализованных систем электроснабжения в единый электротехнический комплекс. Это позволит оптимально использовать возобновляемые источники генерации, снизить потребление органического топлива и получить дополнительные мощности без установки новых источников энергии.
Однако вопросы оптимального проектирования электрической сети для таких комплексов на основе концепции "виртуальных электростанций" до сих пор остаются открытыми. Существующие методы и подходы имеют недостатки, такие как отсутствие универсальности, требование большого объема исходных данных, сложность адаптации оптимизационных алгоритмов к конкретным объектам и вычислительные сложности. Их практическое использование при проектировании таких систем ограничено.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1 Исследование особенностей электроснабжения энергоудаленных потребителей и подхода к повышению его эффективности путем объединения децентрализованных систем электроснабжения (ДСЭ) в электротехнический комплекс (ЭТК) с использованием технологий «виртуальной электростанции». Постановка цели и задач исследования

Стремясь повысить уникальность текста, можно переформулировать его следующим образом:

Первая глава работы посвящена исследованию особенностей электроснабжения энергоудаленных потребителей и предложению подхода для повышения его эффективности. В ходе анализа были выявлены основные проблемы, связанные с электроснабжением энергоудаленных потребителей, и обоснована актуальность внедрения новых принципов и технологий для улучшения этой ситуации. Был предложен и обоснован подход, основанный на объединении децентрализованных источников энергии в единый энергетический комплекс с использованием технологии "виртуальной электростанции". Также был проведен анализ публикаций, посвященных этой теме, что позволило сформулировать принципы и выделить технологии "виртуальной электростанции", а также определить особенности и перспективы развития данного направления. Кроме того, был проведен анализ подходов к определению оптимальной топологии электрической сети для функционирования "виртуальных электростанций". В заключение главы было дано обоснование целей и задач исследования.

В разделе 1.1 было проведено исследование особенностей электроснабжения энергоудаленных потребителей. Под энергоудаленными потребителями понимаются те, которые находятся в удалении от промышленно-развитых районов и имеют ограниченные транспортные связи для поставки электроэнергии или топливных ресурсов. Их электроснабжение может осуществляться через централизованную электрическую сеть с ее характерными ограничениями и проблемами, либо они могут быть полностью изолированными от сети. В России энергоудаленными являются в первую очередь территории Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера с низкой плотностью населения и разрозненными производственными предприятиями на большой территории. Также в каждом регионе страны есть отдельные объекты, которые можно считать энергоудаленными для данного региона.

В зависимости от назначения и характера нагрузки энергоудаленных потребителей, они могут быть классифицированы на индивидуальные, групповые непромышленные и промышленные потребители. Индивидуальными потребителями являются отдельные непромышленные объекты, такие как метеостанции, вышки сотовой связи или базы отдыха, с установленной мощностью от нескольких десятков до сотен кВт.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Адомавичюс, В.Б. Особенности и проблемы построения микросетеи В.Б. Адомавичюс, В.В. Харченко Энергоснабжение и энергосбережение в сельском хозяистве: труды VIII междунар. науч.-техн. конф. Ч.5. - М: ГНУ ВИЭСХ, 2012. - С. 50-56.
2. Ананичева, С.С. Проектирование электрических сетеи: учебное пособие С.С. Ананичева, Е.Н. Котова. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2017. - 164 с.
3. Басакер, Р. Конечные графы и сети Р. Басакер, Т. Саати; пер. с англ. В.Н. Буркова, С.Е. Ловецкого, В.Б. Соколова; под ред. А.И. Теимана. - М: Главная редакция физико-математическои литературы изд-ва «Наука». - 1974. - 368 с.
4. Батенин, В.М. Инновационная электроэнергетика - 21: монография В.М. Батенин [и др.]; под ред.: В.М. Батенина, В.В. Бушуева, Н.И. Воропая. - М: ИЦ «энергия», 2017. - 584 с.
5. Батишев, Д.И. Многокритериальныи выбор с учетом индивидуальных предпочтении Д.И. Батишев, Д.Е. Шапошников. - Нижнии Новгород: ИПФ РАН, 1994. - 92 с.
6. Бедретдинов, Р.Ш. Современные системы управления
интеллектуальными электрическими сетями Р.Ш. Бедретдинов, А.Ю. Кечкин Актуальные проблемы электроэнергетики: сб. науч. статеи XXXII региональнои науч.-техн. конф. - Н.Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2013. - С. 94-98.
7. Бердников, Р.Н. Концепция интеллектуальнои электроэнергетическои системы России с активно-адаптивнои сетью Р. Н. Бердников, В. В. Бушуев,
C. Н. Васильев и др. – М, ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» 2012. - 235 с.

Весь текст будет доступен после покупки