Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Концепция и алгоритм функционирования координирующей системы автоматического управления мощностью разнородных объектов ВИЭ в территориальной энергосистеме

И. Д. Георгиевский, П. В. Илюшин

Аннотация


Массовый ввод в эксплуатацию ветровых (ВЭС) и солнечных (СЭС) электростанций со стохастическим характером выдачи мощности требует компенсации таких колебаний традиционными электростанциями. Паротурбинные установки тепловых электростанций не обладают требуемыми маневренными характеристиками. Это может приводить к изменениям величины и направления перетока мощности между территориальными энергосистемами, а также перегрузке межсистемных линий электропередачи. При этом в территориальной энергосистеме имеются другие объекты на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), имеющие гарантированную и регулируемую мощность. В статье приведены разработанная структурная и функциональная схемы координирующей системы автоматического управления объектами ВИЭ (САУ ВИЭ) и алгоритм её функционирования. САУ ВИЭ имеет два уровня управления: локальные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) объектов ВИЭ и координационный центр управления (КЦУ). В разработанном алгоритме управления используются прогнозы мощности ВЭС и СЭС, выполняется расчёт корректирующих управляющих воздействий на изменение величины мощности объектов ВИЭ, учитываются технологические ограничения генерирующего оборудования, а также реализуется управление мощностью систем накопления электроэнергии. Внедрение координирующей САУ ВИЭ позволяет снизить амплитуду колебаний суммарной мощности разнородных объектов ВИЭ, повысить управляемость режимами и надёжность функционирования территориальных энергосистем, а также обеспечить надёжное электроснабжение потребителей в условиях роста доли объектов ВИЭ в структуре генерирующих мощностей.

DOI: 10.71527/EP.EN.2026.03.002

EDN: FDCCBM


Ключевые слова


территориальная энергосистема, возобновляемые источники энергии, координирующая система автоматического управления, система накопления электроэнергии, амплитуда колебаний суммарной мощности.

Полный текст:

PDF

Литература


Безруких П. П. Возобновляемая энергетика в начале третьего десятилетия ХХI века // Электрические станции. 2025. № 3. С. 39 – 43.

Руданец В. С. Современные тенденции ВИЭ в мире и России // Российский внешнеэкономический вестник. 2023. № 8. С. 99 – 109.

Воропай Н. И. Направления и проблемы трансформации электроэнергетических систем // Электричество. 2020. № 7. С. 12 – 21.

Khaleel M. Emerging Issues and Challenges in Integrating of Solar and Wind / M. Khaleel, A. Hesri, A. A. Ibra, et al. // International Journal of Electrical Engineering and Sustainability. 2024. Vol. 2. No. 4. P. 1 – 11.

Boyle J., Littler T. A review of frequency-control techniques for wind power stations to enable higher penetration of renewables onto the Irish power system // Energy Reports. 2024. Vol. 12. P. 5567 – 5581.

IRENA. Power system flexibility for the energy transition. Part 1. 2018. — URL: https://clck.ru/3Q72xf (дата обращения 02.11.2025).

Kulikov A. L. Control of electric power quality indicators in distribution networks comprising a high share of solar photovoltaic and wind power stations / A. L. Kulikov, O. V. Shepovalova, P. V. Ilyushin, S. P. Filippov, S. V. Chirkov // Energy Reports. 2022. Vol. 8. No. S9. P. 1501 – 1514.

Статистика ВИЭ. — URL: https://rreda.ru/industry/statistics/?ysclid=mm35kvek 6n778128994 (дата обращения 04.11.2025).

Дерюгина Г. В. Гибридные энергокомплексы на основе возобновляемых источников энергии / Г. В. Дерюгина, М. Г. Тягунов, Т. А. Шестопалова, В. А. Юриков // Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета. 2012. Т. 12. № 10. С. 11 – 17.

Юдаев И. В. Опыт использования ВИЭ на сельских территориях и в рекреационных зонах в регионах ЮФО // Вестник аграрной науки Дона. 2015. № 1. С. 82 – 92.

Song J. Review of Low Inertia in Power Systems Caused by High Proportion of Renewable Energy Grid Integration / J. Song, X. Zhou, Z. Zhou, Y. Wang, Y. Wang, X. Wang // Energies. 2023. Vol. 16. No. 16. 6042.

Илюшин П. В. Системный подход к развитию и внедрению распределённой энергетики и возобновляемых источников энергии в России // Энергетик. 2022. № 4. С. 20 – 27.

Ayamolowo O. J., Manditereza P., Kusakana K. An overview of inertia requirement in modern renewable energy sourced grid: challenges and way forward // Journal of Electrical Systems and Information Technology. 2022. No. 9. 11.

Shadoul M. A Comprehensive Review on a Virtual-Synchronous Generator: Topologies, Control Orders and Techniques, Energy Storages, and Applications / M. Shadoul, R. Ahshan, R. S. AlAbri, A. Al-Badi, A. Albadi, M. Jamil // Energies. 2022. Vol. 15. No. 22. 8406.

Ohanu C. P., Rufai S. A., Oluchi U. C. A comprehensive review of recent developments in smart grid through renewable energy resources integration // Heliyon. 2024. Vol. 10. No. 3. e25705.

Naval N., Yusta J. M. Virtual power plant models and electricity markets — A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2021. Vol. 149. 111393.

Yamashita D. Y., Vechiu I., Gaubert J.-P. A review of hierarchical control for building microgrids // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2020. Vol. 118. 109523.

Ochoa D. E. Control Systems for Low-Inertia Power Grids: A Survey on Virtual Power Plants / D. E. Ochoa, F. Galarza-Jimenez, F. Wilches-Bernal, D. A. Schoenwald, J. I. Poveda // IEEE Access. 2023. Vol. 11. P. 20560 – 20581.

Aboelhassan I. Review on Virtual Power Plant for Hierarchical Control Techniques / I. Aboelhassan, R. Almetwally, J. L. Cardenas-Barrera, L. Chang // 2024 IEEE 12th International Conference on Smart Energy Grid Engineering. 2024. P. 115 – 122.

Aluko O. E., Onibonoje M. O., Dada J. O. A Review of the Control System // Roles in Integrating Renewable Energy in to the National Grid. 2020 IEEE PES / IAS PowerAfrica. 2020.

Yoo Y. Dispatchable Substation for Operation and Control of Renewable Energy Resources / Y. Yoo, S. Jung, S. Kang, S. Song, J. Lee, C. Han C., G. Jang // Applied Sciences. 2020. Vol. 10. No. 21. 7938.

Илюшин П. В., Георгиевский И. Д. Способ уменьшения амплитуды колебаний суммарной мощности электростанций на основе ВИЭ в территориальной энергосистеме // Энергетик. 2025. № 12. С. 9 – 16.

Илюшин П. В. Выбор управляющих воздействий противоаварийной автоматики в распределительных сетях для повышения надежности электроснабжения потребителей // Релейная защита и автоматизация. 2013. № 3. С. 74 – 81.

Илюшин П. В. Учет особенностей объектов распределенной генерации при выборе алгоритмов противоаварийного управления в распределительных сетях // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2011. № 4. С. 19 – 25.

Булатов Р. В., Насыров Р. Р., Бурмейстер М. В. Применение систем накопления электроэнергии для повышения коэффициента использования установленной мощности электростанций на базе возобновляемых источников энергии в составе электрических систем // Электроэнергия. Передача и распределение. 2021. № 6. С. 74 – 80.

Тимофеева А. Г. Использование систем накопления энергии на ВЭС, работающих в составе ЕЭС России / А. Г. Тимофеева, А. А. Самойлова, А. А. Антонов, И. А. Пуршев // Электроэнергия. Передача и распределение. 2023. № 5. С. 54 – 61.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


  998 – 2025 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

          

Выставки: