Аналіз можливостей використання джерел розподіленої генерації у мікромережах для забезпечення надійного живлення споживачів
Автор: Шевченко Дмитро Віталійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Енергетична безпека
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Розподілені джерела генерації енергії представляють собою різноманітні технології, включаючи відновлювані джерела та традиційні електростанції, які генерують електроенергію недалеко від точки споживання, сприяючи децентралізації енергетичних систем. Розподілені джерела генерації енергії відзначаються не лише гнучкістю та ефективністю у здатності пристосовуватися до змінних умов та забезпечувати оптимальне виробництво електроенергії. Але й здатністю забезпечувати енергетичну незалежність та зменшувати негативний вплив на довкілля. Використання відновлюваних ресурсів, таких як сонце та вітер, сприяє створенню сталого енергетичного ландшафту. Однак ефективне інтегрування цих джерел вимагає розвитку технологій зберігання енергії та удосконалення систем управління, щоб максимізувати їхній внесок у надійне та стале енергозабезпечення. Мікромережі – це невеликі, автономні енергетичні системи, які можуть оптимізувати виробництво та споживання електроенергії в обмеженому просторі, використовуючи розумні технології та керування для підвищення ефективності. Мікромережі, як інноваційний підхід до організації енергетичних систем, включають в себе інтелектуальні технології, що дозволяють оптимізувати виробництво та споживання електроенергії. Ці системи використовують розумне керування, враховуючи нестабільність виробництва відновлюваних джерел, регулювання навантаження та забезпечення ефективного використання енергії у великому колі споживачів, включаючи житлові комплекси, промислові підприємства та комерційні об’єкти. 5 Інтеграція розподілених джерел генерації енергії у мікромережі надає унікальні можливості для створення стійких та ефективних енергетичних систем, забезпечуючи надійне живлення споживачів, адаптоване до сучасних вимог енергетичної ефективності та сталого розвитку. При виборі елементів мікромережі з віддаленою генерацією електроенергії, важливо враховувати нестабільне генерування енергії відновлюваних джерел та ефективні методи регулювання їхньої вихідної потужності. З урахуванням додаткових елементів мікромережі, таких як системи зберігання енергії та технології управління, можна створити комплексні системи, що гарантують сталу енергетичну незалежність та високу надійність живлення споживачів. У першому розділі описуються поняття та класифікації мікромереж та розподілених джерел генерації. Розглядається класифікація мікромереж за різними критеріями, а також характеристика різних видів джерел розподіленої генерації, включаючи відновлювані джерела енергії та традиційні електростанції. У другому розділі розглядаються та аналізуються кілька різних джерел розподіленої генерації, які застосовуються в мікромережах. Здійснюється огляд певних технологій та їхніх технічних характеристик, оцінюються переваги та обмеження використання кожного джерела. У третьому розділі проводиться процес вибору елементів мікромережі, які використовують віддалену генерацію електроенергії. Досліджуються різні відновлювані джерела енергії, методи регулювання їх вихідної потужності, зв’язок із віддаленими джерелами електроенергії, а також враховуються додаткові елементи мікромережі, які сприяють оптимізації її роботи. У четвертому розділі проводиться аналіз експлуатаційних характеристик та надійності роботи мікромереж з використанням джерел розподіленої генерації. Розглядаються різні стратегії операційного контролю, умови моделювання та 6 представлення результатів моделювання, які сприяють визначенню оптимальних умов функціонування мікромереж. Об’єкт дослідження – Дві мікромережі з різними джерелами розподіленої генерації. Предмет дослідження – Процеси що відбуваються в мікромережах з джерелом розподіленої генерації Мета дослідження: Аналіз можливостостей використання джерел розподіленої генерації у мікромережах для забезпечення надійного живлення споживачів. Стислі результати дослідження: Розглянуто поняття та класифікації джерел розподіленої генерації енергії та мікромереж, задля ефективного впровадження ДРГ в ЕМ є побудова енергосистеми зі збалансованим енергопостачанням від різних НВДЕ та ДРГ із забезпеченням надійної та стабільної їх робото- спроможності, розгляд класифікації мікромереж надає широкий обсяг для аналізу та розуміння їхнього місця у енергетичному ландшафті, наведено приклади використання джерел розподіленої генерації у складі різних мікромереж, приклади наявних мікромереж з ДРГ показують, що джерелами розподіленої генерації можуть виступати як традиційні джерела генерації з впровадженням покращувальних для системи технологій, так і сучасними ВДЕ, можна сказати що системи можуть працювати автономно та при приєднанні до централізованої мережі, розроблено архітектури автономних мікромереж з джерелами розподіленої генерації енергії з потужністю фотоелектричної станції - 40 кВт, та вітрогенераторною установкою з потужністю 10 кВт. Загальна ємність акумуляторної батареї становить 6936 А·год. Поріг максимального значення додаткового навантаження визначено на рівні 5190 Вт·год. Загалом, результати аналізу розроблюваних архітектур мікромереі вказують на їх високу адаптивність до різних ВДЕ та умов експлуатації. Ключові слова – розподілене джерело генерації енергії, мікромережа, відновлюване джерело енергії, електроенергія, інтеграція. Перелік використаних літературних джерел: 1. A Review on Impacts of Power Quality, Control and Optimization Strategies of Integration of Renewable Energy Based Microgrid Operation, DOI: 10.5815/ijisa.2018.03.08 2. Performance Analysis of Autonomous Microgrid Subsequent toSymmetrical and Unsymmetrical Fault Triggered Condition, Article ID 715963, 8 pages [Електронний ресурс] Режим доступу до ресурсу: Performance Analysis of Autonomous Microgrid Subsequent to Symmetrical and Unsymmetrical Fault Triggered Condition | chitra natesan - Academia.edu 3. Survey on Microgrid: Power Quality Improvement Techniques, Article ID 342019, 7 pages [Електронний ресурс] Режим доступу до ресурсу: Survey on Microgrid: Power Quality Improvement Techniques | chitra natesan - Academia.edu 4. Evolution of Microgrids with Converter-Interfaced Generations: Challenges and Opportunities [Електронний ресурс] Режим доступу до ресурсу: Evolution of Microgrids with Converter-Interfaced Generations: Challenges and Opportunities | Alagmir Hossain - Academia.edu 5. DISTRIBUTED ENERGY RESOURCES COMPENSATION TECHNIQUE FOR SMART GRID APPLICATIONS -A REVIEW [Електронний ресурс] Режим доступу до ресурсу: DISTRIBUTED ENERGY RESOURCES COMPENSATION TECHNIQUE FOR SMART GRID APPLICATIONS -A REVIEW | IAEME Publication - Academia.edu 6. Modeling, Analyses and Assessment of Microgrids Considering High Renewable Energy Penetration [Електронний ресурс] Режим доступу до ресурсу: Modeling, Analyses and Assessment of Microgrids Considering High Renewable Energy Penetration | hamid asghari rad - Academia.edu