Исследование влияния накопителей электрической энергии на параметры качества переходных процессов в гибридных энергосистемах с ветроэлектрическими установками

О. А. Степанов; М. Н. Чекардовский; Г. А. Хмара; В. Р. Махмутова

doi:10.34831/EP.2023.22.44.004

Исследование влияния накопителей электрической энергии на параметры качества переходных процессов в гибридных энергосистемах с ветроэлектрическими установками

О. А. Степанов, М. Н. Чекардовский, Г. А. Хмара, В. Р. Махмутова

Аннотация

Рассмотрены ключевые тенденции развития электроэнергетических систем (ЭЭС) с применением возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и накопителей энергии. Выявлена проблема качества переходных процессов для потребителей нефтегазодобывающих месторождений в ЭЭС при увеличении доли ВИЭ и накопителей энергии. Рассмотрены автономная работа ветроэлектрической установки (ВЭУ) и системы накопителей энергии (СНЭ) в режиме ожидания и параллельная работа ветрогенератора с сетью, получены осциллограммы тока и напряжения при коротких замыканиях (КЗ). Установлено, что наличие системы накопления электроэнергии существенно удлиняет переходные процессы и увеличивает ударные токи. При работе СНЭ в режиме ожидания наблюдаются провалы напряжения.

Ключевые слова

возобновляемые источники энергии, ветроэлектрические установки, накопители энергии, параметры качества переходных процессов, системы автономного электроснабжения

Полный текст:

PDF

Литература

Mur, J. An Experimental Study on Power Quality of Wind Turbines / J. Mur, A. A. Bayod, R. Zapata, S. Ortiz / Universidad de Zaragoza — Dpto. Ingenieria Electrica. – CIRCE. — pp. 1 – 6.

Lund, P. Energy storage options for improving wind power quality / P. Lund, J. V. Paatero / Helsinki University of Technology. Advanced Energy Systems. — January 2006. — pp. 1 – 8.

Sanz M. Power Quality Measurements and Analysis for Wind Turbines. / M. Sanz, A. Llombart, A. A. Bayod, J. Mur. / IEEE Instrumentation and Measurement Technical Conference — IMTC 2000. — pp. 1167 – 1172.

Балуев, Д. Ю. Методика расчета основных параметров накопителя энергии по экспериментальным нагрузочным диаграммам / Д. Ю. Балуев, В. М. Зырянов, Н. Г. Кирьянова, Г. А. Пранкевич [и др.] // Вестник Иркутского государственного технического университета. — 2018. — Т. 22. — № 5. — С. 105 – 114.

Рубан, Н. Ю. Анализ влияния возобновляемых источников энергии с силовыми преобразователями на процессы в современных энергосистемах / Н. Ю. Рубан, А. Б. Аскаров, М. В. Андреев, А. В. Киевец, В. Е. Рудник [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. — 2020. — № 36. — С. 7 – 30.

Apostoloviс, M. R. Energy balances of South East European countries with the emphasis on the influences of renewable energy sources / M. R. Apostolović, I. A. Škokljev // 2016 4th International Symposium on Environmental Friendly Energies and Applications (EFEA), Belgrade, 14 – 16 Sept. 2016.

De Matos, J. G. Power Control in AC Isolated Microgrids With Renewable Energy Sources and Energy Storage Systems / J. G. de Matos, F. S. F. de Silva, L. A. de S. Ribeiro // IEEE Transactions on Industrial Electronics, Volume: 62, Issue: 6, June 2015. — pp. 3490 – 3498.

Бекиров, Э. А. Возобновляемая энергетика. — Симферополь, ИТ «Ариал». — 2016. — 384 с.

Kinjo, T. Output levelling of renewable energy by electric double-layer capacitor applied for energy storage system / T. Kinjo, T. Senjyu, N. Urasaki, H. Fujita // IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 21, Iss. 1, March 2006. — pp. 221 – 227.

Root, C. Using battery energy storage to reduce renewable resource curtailment / C. Root, H. Presume, D. Proudfoot, L. Willis, R. Masiello // 2017 IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT), April 2017. — pp. 1 – 5.

Тарасик, В. П. Математическое моделирование технических систем : Учеб. для вузов / В. П. Тарасик. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Инфра-М, 2019. — 592 с.

Махмутова, В. Р. Анализ электромагнитных переходных процессов при трехфазных коротких замыканиях в энергосистемах с возобновляемыми источниками энергии / В. Р. Махмутова, Г. А. Хмара // Инновации. Интеллект. Культура. Материалы V Международной научно-практической конференции, посвященной 435-летию основания г. Тобольска, году Данилы Чулкова в г. Тобольске. — Тюмень, 2022. — С. 157 – 161.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.22.44.004