Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Имитационная модель солнечного излучения в системе виртуальной электростанции

С. С. Шипилов, И. М. Кирпичникова, А. С. Мартьянов, Э. Ю. Исмагилов

Аннотация


Статья посвящена разработке имитационной модели солнечного излучения для виртуальной электростанции в г. Челябинске. Рассматриваются ключевые факторы, влияющие на точность расчётов солнечной инсоляции, включая прямое, рассеянное и отражённое излучение. Приводится методика расчёта средней суточной инсоляции и графики изменения интенсивности солнечного излучения в течение суток и месяцев. Описана структура разработанной модели в среде MATLAB Simulink, включающая блоки Signal Editor для ввода временных профилей излучения, многопортовые коммутаторы для выбора сезонных режимов и регуляторы интенсивности излучения. Отмечено важное значение учёта особенностей распределения солнечного излучения для оптимизации эксплуатации фотоэлектрических модулей и повышения эффективности выработки электроэнергии. Результаты моделирования демонстрируют зависимость электрических характеристик модулей от уровня освещённости, подчёркивая необходимость адаптации конструкций солнечных панелей к местным климатическим условиям. Модель предназначена для проектирования и анализа энергоэффективности виртуальных электростанций, использующих солнечную энергию в регионах с умеренным континентальным климатом.

DOI: 10.71527/EP.EN.2026.06.005 
EDN: NEDSTE


Ключевые слова


солнечное излучение, виртуальная электростанция, имитационная модель, инсоляция, вариативность солнечной радиации.

Полный текст:

PDF

Литература


Стребков Д. С., Бобовников Н. Ю. Роль новых технологий в развитии солнечной энергетики // Энергетик. 2020. № 7. С. 33 – 36.

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

Илюшин П. В., Георгиевский И. Д. Обзор возможностей для увеличения доли ветровых и солнечных электростанций в структуре генерирующих мощностей энергосистем // Энергетик. 2023. № 5. С. 13 – 18.

Карамов Д. Н. Анализ мирового опыта стимулирования развития возобновляемой энергетики и возможностей его применения в России / Д. Н. Карамов, И. А. Мальцев, П. В. Илюшин, К. В. Суслов, В. В. Скутельник, Е. П. Емельянова // Энергетик. 2022. № 9. C. 39 – 49. DOI: 10.34831/EP. 2022.14.92.009.

Яковкина А. В., Нефедов А. С. Использование солнечных панелей для электроснабжения вагона-лаборатории // Энергетик. 2024. № 3. С. 24 – 28.

Кирпичникова И. М., Шипилов С. С. Обеспечение бесперебойного электроснабжения высокотехнологичных предприятий // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер. «Энергетика». 2022. Т. 22. № 1. С. 55 – 61.

Virtual Power Plant. — URL: https://www.tesla.com/en au/virtual-power-plant (дата обращения 07.02.2026).

Иванчура В. И., Краснобаев Ю. В., Пост С. С. Имитационная модель автономной системы электропитания // Журнал Сибирского федерального университета. Сер. «Техника и технологии». 2014. Т. 7. № 7. С. 791 – 796. EDN: SZFQCX.

Сеть электроснабжения острова Русский как экспериментальная площадка для отработки технологий Virtual Power Plant, MicroGrid и MultiAgent. — URL: https://gridology.ru/projects/82 (дата обращения 07.02.2026).

Акентьев И. А. Опыт применения имитационных моделей электрической сети и решения задач по планированию ее развития // Энергия единой сети. 2023. № 5 – 6 (71). С. 30 – 35.

Кирпичникова И. М., Шипилов С. С., Якушев А. М. Обеспечение надёжности электроснабжения медицинских организаций на основе интеллектуального управления сетью и применения ВИЭ // Энергетик. 2024. № 3. С. 15 – 19.

Шипилов С. С. Имитационная модель виртуальной электростанции для электроснабжения потребителей первой категории // Энергетика: состояние, проблемы, перспективы: материалы XVI Всеросс. науч.-техн. конф. Под общей ред. Л. А. Влацкой; Оренбургский гос. ун-т. Оренбург: ОГУ, 2025. С. 114 – 117.

Жилин Е. В., Малышева А. Д., Белоусов И. А. Разработка имитационной модели участка сети 10 кВ с управляемым накопителем электроэнергии // Вестник Чувашского университета. 2024. № 2. С. 28 – 39. DOI 10.47026/1810-1909-2024- 2-28-39.

Значение солнечной инсоляции в г. Челябинск (Челябинская область). — URL: https://www.betaenergy.ru/insolation/chelyabinsk/ (дата обращения: 10.09.2025).

Кирпичникова И. М., Махсумов И. Б. Построение энергетических характеристик солнечных модулей с учетом условий окружающей среды // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Сер. «Электротехника, информационные технологии, системы управления». 2020. № 34. С. 56 – 74. DOI: 10.15593/2224- 9397/2020.2.04. EDN: FZIWGM.

Оборудование для солнечной энергетики Teslum г. Нижний Новгород. — URL: https://teslum.ru/katalog/akkumulyatornyie-batarei/akkumulyator-vektor- energy-lfp-256-200-smart-bluetooth-40.html ?ysc-lid=mffofh452555812062 (дата обращения: 11.02.2026).

Группа компаний Хевел: Производитель солнечных модулей: официальный сайт. 2009. — URL: https://www.hevelsolar.com/ (дата обращения: 12). .02.2026


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: