Программно-технические средства моделирования в реальном времени фотоэлектрической солнечной электростанции в электроэнергетической системе

В настоящее время прослеживается активная интеграция в электроэнергетические системы (ЭЭС) генерирующих установок, функционирующих на базе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), в частности на базе солнечной генерации (фотоэлектрические солнечные электростанции (ФСЭС)). Для ФСЭС особенностью является их инверторное подключение к ЭЭС. Широкомасштабное внедрение ФСЭС с сетевыми инверторами (СИ), в основном функционирующих на базе статического преобразователя напряжения (СПН), принципиально изменяют динамические свойства энергосистем из-за особенностей функционирования СИ и его системы управления по сравнению с традиционными генерирующими установками. Происходит увеличение скорости переходных процессов из-за уменьшения общей инерции энергосистемы, что может послужить причиной для неправильной работы противоаварийной автоматики и т.д. Обозначенные особенности приводят к существенному влиянию ФСЭС на переходные процессы в энергосистеме. Особенно остро стоит данная проблема, когда ФСЭС внедряются в слабые электрические сети. В таких сетях в последнее время по всему миру возникают незатухающие колебания, приводящие к нарушению устойчивости как в самих энергорайонах, так и распространяющиеся на целые энергообъединения. Для решения обозначенных проблем, связанных с анализом переходных процессов в ЭЭС с ФСЭС, необходима достоверная информация о процессах в ФСЭС и ЭЭС при различных режимах их работы, которую возможно получить с помощью моделирования, что на данный момент является актуальной задачей. В работе представлен анализ особенностей функционирования ФСЭС в мире. Выявлены проблемы при функционировании ФСЭС в ЭЭС. Отмечено, что для решения таких проблем требуется воспроизведение процессов при функционировании ФСЭС в ЭЭС, которое возможно с помощью математического моделирования. Предложено использовать всережимный подход к моделированию, который заключается в комплексном применении сразу нескольких методов моделирования: аналогового, цифрового и физического, ввиду присущих особенностей только цифровому математическому моделированию при анализе и исследовании процессов в ЭЭС с ФСЭС. В рамках всережимного подхода, а также на основе анализа специфики функционирования ФСЭС в ЭЭС сформулированы конкретные положения концепции её всережимного моделирования в реальном времени. На основании концепции реализован специализированный гибридный процессор (СГП) ФСЭС. Для подтверждения свойств и возможностей СГП ФСЭС проведен комплекс испытаний в модели энергосистемы, разработанной на основе топологии реальной ЭЭС. По теме диссертации опубликовано 26 печатных работ, из них 6 статей в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК, 6 статей в журналах, индексируемых базами данных Scopus и Web of Science, 12 публикаций в сборниках трудов научно-технических конференций. Также получены 1 патент РФ на изобретение, 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.