Модели и алгоритмы интеллектуального управления распределением потоков мощности в цифровой распределительной электрической сети среднего напряжения (вопросы разработки энергетического интернета)

Развитие электроэнергетики России и переход отрасли на новый технологический уровень выстраиваются вокруг трех ключевых технологий – цифровизации электрических сетей, децентрализации генерации и энергетического интернета. Данные технологии взаимосвязаны, дополняют друг друга и направлены на превращение электрических сетей из пассивного устройства транспорта и распределения электроэнергии в активные электрические сети, обеспечивающие высокую энергетическую безопасность и качество электроснабжения. Один из важнейших принципов функционирования активных электрических сетей заключается в возможности динамического изменения потоков электрической мощности (как по величине, так и по направлению) на всех уровнях напряжения. Сейчас аспекты управления потоками электрической мощности проработаны только для сетей высокого напряжения, в которых возможны двухсторонние перетоки электроэнергии. Существующие распределительные электрические сети среднего напряжения характеризуются древовидной структурой и однонаправленными потоками электроэнергии от сосредоточенной генерации к потребителям. Поэтому подходы к эффективному управлению потоками электрической мощности для среднего напряжения практически не изучались. Технические устройства, способные эффективно управлять перетоками электроэнергии, в сетях среднего напряжения отсутствуют. Это сдерживает реализацию новой концепции построения электрических сетей.Проект направлен на решение проблемы обеспечения высокой эффективности передачи и высокого качества электроэнергии в цифровых распределительных электрических сетях среднего напряжения с динамически изменяющимися по величине и направлению потоками электрической мощности.Задачами проекта являются обоснование подхода и разработка алгоритмов интеллектуального управления двунаправленными и многосторонними потоками мощности на основе векторного регулирования напряжения и нейросетевых технологий с последующей апробацией решений на имитационной компьютерной и физической моделях распределительной сети, функционирующих по принципу энергетического интернета. Энергетический интернет предполагает возможность «горизонтального» технического (обмен энергией и информацией) и экономического взаимодействия между активными элементами электрической сети (источниками малой генерации, регуляторами нагрузки, накопителями энергии, потребителями) для получения энергетических и экономических эффектов всеми участниками.Научная новизна проекта заключается в адаптации метода векторного регулирования напряжения и развитии теории его применения для управления потоками электрической мощности в цифровых распределительных сетях среднего напряжения с учетом характеристик и параметров данных сетей, а также в использовании нейросетевого подхода для обеспечения высокой эффективности многостороннего «горизонтального» энергетического обмена (принцип энергетического интернета).