Новый алгоритм поможет контролировать качество электроэнергии в системах распределенной генерации

Результаты исследователей опубликованы издательством IEEE. «Инверторы программируются математическими функциями, уравнениями с определенными коэффициентами, — рассказывает первый автор работы, инженер Лаборатории интеллектуальных сетей в Центре энергетических технологий Сколтеха Илья Веретенников. — Если параметры сети не меняются, то коэффициенты достаточно посчитать один раз.

Так как в системе распределенной энергии параметры сети меняются постоянно, — например, из-за того, что кто-то перестал продавать электроэнергию, — коэффициенты нужно пересчитывать. Оценить правильность их настройки с точки зрения стабильности сложно, однако от этого зависит качество электроэнергии, попадающей в сеть. Она должна соответствовать стандарту. Если качество хуже, то передавать в сеть ее нельзя».

Коллектив ученых разработал алгоритм контроллера, который автоматически пересчитывает коэффициенты, тем самым контролируя качество поступаемой в сеть энергии. На основании данных измеренных напряжений, в контроллере генерируется управляющий сигнал, который на выходе обеспечивает показатель переменного тока в 50 Гц без искажений.

«Во время исследования мы создали модель сети и более детальную модель инвертора. Благодаря им, можно проверять разные алгоритмы контроллера, их стабильность, эффективность. Далее наши результаты мы валидировали экспериментальными данными: подключали к сети реальный инвертор, моделируя ситуацию, когда есть локальная нагрузка и часть энергии идет в сеть. В лаборатории мы в основном работаем с маломощными инверторами, пригодными для домашнего использования. У нас есть прекрасное оборудование для детальной симуляции в реальном времени. С его помощью можно симулировать какую угодно сеть с любым количеством инверторов и любыми параметрами», — добавляет Илья Веретенников.

Потенциал разработки и распределенной энергии в целом ученые видят в тех регионах России, где, несмотря на большое количество солнечных дней, до сих пор используют неэкологичные способы производства электроэнергии. В планах исследователей — сделать алгоритм полностью автоматическим по технологии plug-and-play («подключи и пользуйся»).

«Любая настройка — это лишнее препятствие для конечного потребителя. Сейчас у нас не все параметры подстраиваются автоматически, но мы планируем продолжать работать над алгоритмом, чтобы сделать его полностью автоматическим — как, например, любые современные устройства, которыми можно пользоваться сразу после подключения к компьютеру, а настройка происходит автоматически», — подытоживает Илья Веретенников.   

Сколтех

431 статей

Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.

Показать больше