В ТПУ разработали метод, предугадывающий вероятность потерь мощности в энергосистемах

Результаты исследования ученых опубликованы в журнале Electrical Power & Energy Systems. Вопрос оптимальной установки объектов возобновляемой энергогенерации относится к задачам перспективного планирования России. Для его решения необходимо проводить точную оценку распределения перетоков мощности в электроэнергетической системе для разных комбинаций графиков мощности нагрузки. Эта величина, которая показывает, насколько допустимо отклонение от нормы уровня напряжения в системе для ее надежной работы в нормальном режиме.

«Достоверность проверки этих данных зависит от методов исследования. Актуальные на сегодняшний день методы используют вероятностные характеристики параметров режима, в которых значения редкой повторяемости часто недостоверны. Это значит, что специалисты не могут предугадать, когда и где возможны неполадки в системе, например, рост потерь мощности или тока в линии.

Чтобы получить точный ответ о возможности возникновения таких неполадок, необходимо проводить огромное количество испытаний: чем больше энергосистема, тем больше и количество испытаний. На это уходит много времени, а достоверность таких данных может быть сравнительно небольшой. Знание этих величин необходимо для оптимизации работы системы», — поясняет один из авторов метода, ассистент отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Юлий Бай.

Ученые ТПУ предложили универсальный метод для любых станций возобновляемой генерации. Политехники подготовили специальным образом плотности генерации и нагрузки энергосистемы в виде специальных значений (квантилей) и провели с ними ряд математических расчетов. Теоретической базой методики стали основные положения метода селекции границ входных и выходных данных, которые разработал доцент ТПУ Анатолий Васильевич Шмойлов.

«Мы провели испытания нашего метода на маленьких энергосистемах и сравнили результаты его работы с результатами работы аналитических методов. Оказалось, что они полностью совпадают. При масштабировании подхода метод также показал себя прекрасно. При этом разработанная нами методика на 25 процентов точнее при меньшем количестве математических операций», — добавляет Бай.

Ученые также установили минимальное количество испытаний, которое необходимо методу для выдачи результата: оно минимум в полтора раза меньше по сравнению с аналогами, а в зависимости от типа энергосистемы это количество может увеличиваться до двух, трех, десяти и больше. 

ТПУ

20 статей

Томский политехнический университет — старейший технический вуз в азиатской части России и один из лучших инженерных университетов страны. Входит в топ-10 национальных, топ-100 международных предметных рейтингов и участвует в программе «Приоритет 2030». ТПУ — признанный научный и образовательный центр мирового уровня в области атомной и водородной энергетики, добычи и транспорта нефти и газа, IT, неразрушающего контроля, энергетики и электротехники, электроники, нанотехнологий, биотехнологий. В нашей колонке рассказываем о последних результатах работы ученых Томского политеха. О самом главном — просто и интересно.

Показать больше