Дослідження режимів роботи ВЕС «Орівська» потужністю 54,6 МВт у складі мережі ПрАТ «Львівобленерго»
Автор: Білас Віталій Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Робота присвячена аналізу розвитку та використання вітрових електростанцій (ВЕС) у сучасних умовах, зокрема в Україні. У вступі висвітлено стратегічну роль вітрової енергетики як компонента енергетичної незалежності та економічного відновлення країни під час війни. Вітрова енергетика стає критично важливою не лише через необхідність зменшення залежності від імпортних енергоносіїв, але й для забезпечення стабільності енергопостачання, що є невід’ємною складовою національної безпеки. Розглядаються перспективи зниження викидів парникових газів та участь України у глобальному русі до енергетичної трансформації. Основна частина документа розглядає еволюцію вітроенергетики, починаючи з історичних аспектів використання енергії вітру. Описано перші конструкції вітродвигунів, їхнє поширення в різних частинах світу та поступову модернізацію. Показано, як розвиток технологій вплинув на ефективність і функціональність вітрових турбін. Особливу увагу приділено конструктивним особливостям та ефективності вітротурбін із горизонтальною та вертикальною віссю обертання, серед яких турбіни Савоніуса, Дар’є та інші. Проаналізовано їхні переваги, недоліки та практичне застосування залежно від умов експлуатації[1]. Об?єкт дослідження – розподільні електричні мережі. Предмет дослідження – режими роботи електромережі з вітровою станцією. Мета дослідження – аналіз впливу існуючої вітрової електростанції на режими роботи електричній мережі. Документ детально висвітлює питання інтеграції ВЕС у електромережі. Основними викликами, які постають перед енергетичною системою, є нестабільність генерації, частотні коливання, гармонійні спотворення та регулювання напруги. Розглянуто механізми прогнозування вітрових умов, використання резервних джерел енергії, впровадження розумних мереж і компенсуючих пристроїв для зниження негативного впливу ВЕС на електромережі. Зазначається, що ефективне управління системою потребує використання інноваційних технологій, таких як STATCOM, та вдосконалення систем управління вітротурбінами[2]. Практичний аспект дослідження базується на характеристиках та показниках роботи ВЕС «Орівська» у Львівській області. Представлено аналіз розрахункових режимів електричних мереж, зокрема максимального, мінімального та післяаварійного. Розглянуто втрати активної потужності залежно від роботи вітрових турбін, їхнього впливу на рівень напруги та стабільність електромережі. Висвітлено, як використання сучасних програмних комплексів, таких як ДАКАР[3], дозволяє моделювати різні режими роботи мережі, оцінювати вплив генерованої потужності та оптимізувати роботу системи. Окремий акцент зроблено на стратегічному значенні вітрової енергетики для економічного відновлення України. Будівництво та експлуатація ВЕС сприяють створенню нових робочих місць, залученню інвестицій і розвитку інфраструктури. Інтеграція ВЕС у національну енергетичну систему розглядається як крок до зменшення вразливості країни у період військової агресії. У цьому контексті підкреслюється важливість міжнародної підтримки, залучення іноземних інвестицій і впровадження найкращих практик управління енергетичними проектами. Документ також акцентує увагу на важливості екологічного аспекту вітроенергетики. Використання відновлюваних джерел енергії дозволяє суттєво знизити викиди парникових газів, що позитивно впливає на глобальну екологічну ситуацію. Вітрова енергетика є одним із ключових напрямів у досягненні цілей сталого розвитку, що визначені міжнародними угодами та програмами. У підсумку, документ підкреслює, що розвиток вітрової енергетики в Україні має значний потенціал. Вітрові електростанції можуть стати не лише важливим компонентом енергетичної безпеки, але й каталізатором економічного відновлення країни. Успіх у цій сфері залежить від стратегічного планування, впровадження технологічних інновацій та активної міжнародної співпраці. Представлені дані та висновки слугують основою для подальших досліджень та розробки політик у сфері відновлюваної енергетики [4,5]. Результати дослідження дозволяють зробити наступні висновки: • у всіх розрахункових режимах електричної мережі зменшуються втрати активної потужності під час роботи вітрової електростанції; • збільшення генерування потужності вітрової електростанції призводить до зменшення втрат активної потужності в досліджуваній електричній мережі; • суттєвий вплив на втрати активної потужності в досліджуваній електричній мережі має спосіб регулювання реактивної потужності вітрової електростанції: зі збільшенням генерування реактивної потужності в мережі зменшуються втрати активної потужності, споживання реактивної потужності вітровою електростанцією призводить до збільшення втрат активної потужності порівняно з режимами, коли вітрова станція генерує виключно активну потужність чи генерує реактивну потужність;