Ученые ТПУ разработали алгоритм управления для сетевых инверторов распределенной энергетики

23.08.24 12:03

Разработка политехников позволит значительно упростить структуру системы управления, а также формирование подходов к ее настройке. Полупромышленные испытания системы совместно с индустриальным партнером начнутся осенью.

 

«В настоящий момент в энергетике наблюдается переходный этап, в рамках которого разрабатываются принципиально новые алгоритмы управления сетевыми инверторами. Их принципиальное отличие заключается в работе в режиме «ведущий» по аналогии с традиционной синхронной генерацией. При этом наиболее перспективным является подход на основе виртуального синхронного генератора. Эта концепция позволяет обеспечить с помощью инверторов все необходимые сетевые функции: от регулирования частоты и напряжения в сети, обеспечения инерционного отклика до демпфирования послеаварийных колебаний и многое другое», — отмечает один из авторов исследования, старший преподаватель Инженерной школы энергетики ТПУ Алишер Аскаров.

 

Для обеспечения устойчивого функционирования сетевого инвертора ученые ТПУ впервые предложили использовать метод согласно-параллельной коррекции для виртуального синхронного генератора и разработали на его основе согласно-параллельный регулятор. Он позволил улучшить демпфирующие свойства устройства (способность инвертора участвовать в процессе подавления электромеханических колебаний – ред.) без ухудшения инерционного отклика, а также сделать более устойчивым работу сетевого инвертора при изменениях плотности электрической сети в широком диапазоне и при любом уровне загрузки инвертора по мощности.

 

«Работы по аппаратной реализации сетевого инвертора также проходят совместно с АО «Фонд стратегического развития энергетики «Форсайт». Сейчас разработка проходит подготовку к натурным испытаниям, которые запланированы на осень. В будущем вместе с фондом «Форсайт» мы планируем применять предложенный алгоритм на основе виртуального синхронного генератора на реальных объектах энергетики в составе автоматизированных гибридных энергетических комплексов. Это однозначно позволит повысить коэффициент использования установленной мощности ВИЭ, а также оптимизировать работу дизель-генераторов с сопутствующим уменьшением расхода топлива, увеличением их моторесурса и снижением стоимости обслуживания генераторов», — комментирует и.о. заведующего лабораторией моделирования электроэнергетических систем, доцент Инженерной школы энергетики ТПУ Алексей Суворов.

 

В перспективе ученые ТПУ планируют разработать экспериментальный образец трехфазного сетевого инвертора мощностью 6 кВт с системой управления на основе предложенного алгоритма виртуального синхронного генератора. Цель политехников – экспериментально доказать эффективность предложенных технических решений с целью дальнейшего масштабирования технологии виртуального синхронного генератора для различных объектов генерации и более мощных сетевых инверторов.

 

Справка:

 

Фонд стратегического развития энергетики «Форсайт» работает уже более 15 лет в сфере энергетики. Основная задача компании – разработка и внедрение новых технологических решений в сфере энергетики для крупных энергоемких промышленных предприятий, а также для среднего и малого бизнеса. Среди клиентов фонда – РусГидро, Лукойл, Сбер, Уралкалий, ЕвроХим и многие другие компании, заинтересованные в развитии интеллектуальных решений для повышения уровня автоматизации управления энергообеспечением предприятия и снижении затрат на потребляемую энергию. Решения, разрабатываемые Фондом «Форсайт» и ТПУ, применяются также и для социальных объектов. Например, в школах внедряется интеллектуальное управление нагрузками, основанное на энергомоделировании – результатом является не только снижение затрат на энергопотребление, но и создание более комфортной среды для обучения (в частности, климата).

 

Источник: пресс-служба Томского политехнического университета

Читайте также: