Публикация "The effect of complex load on the reliable operation of solar photovoltaic and wind power stations integrated into energy systems and into off-grid energy areas"
В журнале "Energy Reports" (8, 2022) опубликована статья "The effect of complex load on the reliable operation of solar photovoltaic and wind power stations integrated into energy systems and into off-grid energy areas" (О влиянии комплексной нагрузки на надежную работу солнечных фотоэлектрических и ветровых электростанций, интегрированных в энергосистемы и изолированные энергорайоны), авторами которой являются директор ИНЭИ РАН, академик РАН Сергей Филиппов, руководитель Центра интеллектуальных электроэнергетических систем и распределенной энергетики ИНЭИ РАН, д.т.н. Павел Илюшин, к.т.н. Ольга Шеповалова и к.т.н. Антон Некрасов.
В статье отмечается, что массовое внедрение генерации на основе ВИЭ требует корректного моделирования комплексной нагрузки при выполнении расчетов электрических режимов. Это обусловлено сопоставимостью суммарной мощности генерации на основе ВИЭ и других генерирующих установок с мощностью нагрузки в островном и изолированном режимах, а также малыми значениями взаимных электрических сопротивлений. Аварийные возмущения, сопровождающиеся провалами напряжения и последующим самозапуском электродвигателей, часто приводят к отключениям солнечных фотоэлектрических и ветровых электростанций, с возникновением дефицита активной мощности. В статье рассмотрены причины неуспешного срабатывания типового алгоритма инверторов – Fault Ride Through (FRT), обеспечивающего при провале напряжения снижение выдачи активной мощности и форсировку выдачи реактивной мощности. Для предотвращения отключений генерации на основе ВИЭ при аварийных возмущениях следует согласовывать уставки защит инверторов с уставками устройств релейной защиты в прилегающей сети. При невозможности их согласования необходимо проведение реконструкции устройств релейной защиты в прилегающей сети. В статье предложен подход к выбору способов моделирования комплексной нагрузки в изолированных энергорайонах. Рассмотрен способ определения величины критического напряжения на шинах нагрузки и обоснована необходимость использования динамических моделей электродвигателей. Приведены особенности применения статических характеристик нагрузки по напряжению и частоте в расчетах электромеханических переходных процессов. Даны рекомендации по представлению электродвигателей в составе комплексной нагрузки в различных программных комплексах расчетов режимов. Приведены способы учета электромагнитных переходных процессов в роторе асинхронных двигателей. Корректный учет комплексной нагрузки позволяет обеспечить надежную работу солнечных фотоэлектрических и ветровых электростанций в составе энергосистем и изолированных энергорайонов, не допуская их отключений, а также нарушений электроснабжения электроприемников в изолированных энергорайонах.