Метод более быстрого и точного вычисления вероятности потери мощности в ветроустановках и солнечных батареях в зависимости от их установки в сети разработали ученые Томского политехнического университета (ТПУ), 17 января сообщает пресс-служба вуза.

Расчеты вероятности потери мощности энергосистем с помощью метода томских ученых требуют в полтора раза меньше предварительных испытаний, при том что результаты будут на 25% точнее.

Результаты исследования разработчики представили в статье «Усовершенствованный метод повышения надежности расчета вероятностных характеристик потерь электроэнергии для определения оптимальной мощности ветроэнергетики и задач размещения», опубликованной в журнале Electrical Power & Energy Systems (IF: 5,659, Q1).

Как указывают авторы, «одной из основных задач при внедрении возобновляемых источников энергии в существующие электроэнергетические системы без дополнительных изменений в сети является максимизация выработки электроэнергии с наименьшими потерями мощности».

Решение этой задачи требует точной оценки распределения перетоков мощности в энергетической системе для разных комбинаций изменения мощности нагрузки, тогда как снижение точности расчета может привести к ложным выводам.

Эта величина оценивает допустимость отклонений уровня напряжения в сети от нормы для сохранения необходимого режима ее работы.

Один из разработчиков метода, ассистент отделения электроэнергетики и электротехники ТПУ Юлий Бай пояснил:

«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».

Точное определение вероятности возникновения таких неполадок требует проведения огромного количества испытаний, которое возрастает для сложных энергосистем. Такие испытания занимают большое время, при том что могут не обеспечить требуемую достоверность полученных данных. Однако «знание этих величин необходимо для оптимизации работы системы», указывает Юлий Бай.

Предложенный учеными ТПУ универсальный метод применим для оптимизации любых станций возобновляемой генерации энергии.

Подготовленные специальным образом (в виде квантилей) данные плотности генерации и нагрузки энергосистемы были использованы в математических расчетах, теоретической базой которых стал метод селекции границ входных и выходных данных, разработанный доцентом ТПУ Анатолием Шмойловым.

Разработчики провели испытания нового метода сначала на маленьких энергосистемах и сравнили результаты его работы с результатами работы типовых аналитических методов. Они полностью совпали. Проведенное далее масштабирование подхода также показало прекрасные результаты, дав увеличение точности расчетов на 25% при меньшем количестве математических операций, рассказал Бай.

Было определено минимальное количество испытаний, необходимое для выдачи точного результата. Оно оказалось минимум в полтора раза меньше по сравнению с аналогичными методами, а для более сложных энергосистем это преимущество возрастает в два, три, десять и более раз, отмечают разработчики.