Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая разработали модель автономной энергосистемы с возобновляемыми источниками энергии и водородными накопителями. Система способна стабилизировать параметры электроснабжения после аварий или резкого изменения нагрузки менее чем за секунду – на перераспределение мощности ей требуется менее 0,7 секунды.
Об этом сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.
Автономные энергосистемы используют в удаленных поселках и на промышленных объектах, которые не подключены к единой энергосети. В их состав могут входить солнечные и ветровые установки. При резком увеличении нагрузки или отключении одного из источников в таких сетях возникают колебания частоты и напряжения.
Разработанная учеными система отслеживает не только изменение частоты, но и скорость этого изменения. Если показатель начинает быстро расти или снижаться, инвертор сразу формирует управляющий сигнал, чтобы скорректировать работу сети.
Исследователи сравнили три стратегии управления автономной энергосистемой: классическую, обратную и комбинированную. Наиболее эффективной оказалась комбинированная схема с так называемой синтетической инерцией. В ней один инвертор формирует основные параметры сети, а остальные регулируют мощность в зависимости от текущей нагрузки.
Модель протестировали при разных аварийных сценариях: изменении нагрузки на 10-20 %, внезапном отключении одного из инверторов, подключении нового преобразователя и изменении характеристик электросети.
По данным Минобрнауки, после подключения нового инвертора перераспределение активной мощности заняло менее 0,7 секунды. Для сравнения, при классическом управлении стабилизация реактивной мощности занимала до 37,9 секунды, при обратном – до 7,17 секунды.
В дальнейшем ученые планируют разработать адаптивную систему управления. Она будет учитывать уровень заполнения водородного хранилища, параметры электросети и состояние оборудования. Следующим этапом станет проверка разработки на лабораторных макетах.
Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Hydrogen Energy.
При использовании материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт AMUR.LIFE обязательна.
