Том 329 № 7 (2018)

Математическое моделирование отказов элементов электрической сети (10кв) автономных энергетических систем с возобновляемой распределенной генерацией

Актуальность работы обусловлена совершенствованием существующих подходов моделирования отказов элементов электрической сети автономных энергетических систем с возобновляемой распределенной генерацией. Цель работы: продемонстрировать возможность использования хронологического метода расчета системы при моделировании отказов элементов электрической сети автономных энергетических систем с возобновляемой распределённой генерацией; показать значимость применения многолетних метеорологических рядов при решении задачи определения аварийных отказов воздушных линий 10 кВ, осуществляющих передачу электрической энергии потребителю; выявить закономерности между временными интервалами, с учетом значений актинометрических и ветроэнергетических показателей, при которых происходит генерация, и количеством отказов рассматриваемых элементов электрической сети. Методы. Представленный подход поэтапно выстроен на главенствующих положениях теории системных и мультидисциплинарных исследований с использованием апробированных математических моделей, позволяющих обрабатывать и моделировать как актинометрические (прямую, рассеянную и суммарную солнечную радиацию), так и ветроэнергетические показатели с фиксированным дискретным шагом и привязкой к реальной местности. В работе используются общеизвестные модели статистической обработки информации и генерирования случайных чисел при определении возможных аварийных отказов элементов электрической сети. Применяется высокоуровневый язык программирования Matlab. Результаты. Проведен анализ отказов воздушных линий электропередачи в регионах РФ и Норвегии. Исследованы закономерности этих отказов, а также приведены их основные причины и процентные соотношения. Представлены наиболее распространённые подходы к моделированию возможных отказов ВЛ - 10 кВ. Описаны основные логические условия предлагаемого авторами подхода. Получены численные результаты моделирования возможных отказов воздушных линий 10 кВ в рамках автономных энергетических систем с возобновляемой распределенной генерацией. Результаты получены на основании расчета виртуальной автономной энергетической системы, условно расположенной в населенном пункте Узуры Ольхонского района Иркутской области.

Ключевые слова:

возобновляемые источники энергии, распределенная генерация, автономные энергетические системы, прогнозирование, солнечная радиация, ветроэнергетический потенциал, хронологический метод, отказы, системные исследования, математическое моделирование, актинометрические наблюдения, статистическая обработка, генерирование, MatLab, воздушные линии электропередачи

Авторы:

Дмитрий Николаевич Карамов

Игорь Владимирович Наумов

Сергей Михайлович Пержабинский

Скачать bulletin_tpu-2018-v329-i7-11.pdf