Исследование условий и режимов локальной системы энергоснабжения с гибридной генерацией, интегрированной в электрическую сеть централизованной электроэнергетической системы

В ходе развития, технологического перехода и трансформации в целом мировой энергетики, стремлением к её децентрализации, диджитализации и декарбонизации, одним из передовых направлений в электроэнергетики является всё более активное и масштабное использование распределенной малой генерации, как на основе топливных углеродных ресурсов с синхронной связью между источниками при их подключении к электрическим сетям, так и возобновляемых источников энергии (ВИЭ), работающих в электрической сети и питающие нагрузку на переменном или постоянном токе через частотно-преобразовательные устройства. Последнее приводит к неизбежному массовому применению инверторов в существующих электрических сетях переменного тока. Положительный экологический эффект от использования возобновляемых источников энергии сопровождается множеством потенциально негативных технических последствий для электроэнергетических систем, обусловленных принципиальными особенностями работы применяемых инверторов в преобразовании постоянного тока в переменный, а также отсутствием обоснованных технических требований к гибридной малой генерации, работающей в энергосистемах со стороны электрических сетей. Последствия для электрических сетей от недостаточно проработанного включения в сети большого количества мощных инверторов (гибридной генерации) заключается в значительном снижении качества электроэнергии, надежности электроснабжения, связанном, как с отключениями инверторов, так и потребителей, нарушениями в работе средств релейной защиты и автоматики существующих сетей. При этом основным побуждающим фактором включения инверторов в сети является только повышение эффективности использования генерации на ВИЭ. В связи с развитием электроэнергетических систем и массовым появлением в их структуре новых технических элементов необходимо проведение комплексного исследования влияния гибридной генерации (совместной работы традиционной топливной генерации и электронной генерации) на устойчивость режимов электроэнергетических систем разного уровня (от Micro- до MacroGrid) для обеспечения основы надежности электроснабжения потребителей в широком плане, начиная от моделирования этого влияния и анализа используемых критериев устойчивости, заканчивая рекомендациями по снижению негативного влияния гибридной генерации на качество электроэнергии и надежность электроснабжения потребителей.