МИКРОСЕТИ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Для энергетических компаний микросети представляют собой идеальную платформу для реализации преимуществ интеллектуальных сетей: увеличение надёжности, распространение экологических источников для энергии, разнообразие источников энергии, быстрое и гибкое регулирование нагрузки. Эти аспекты позволяют значительно улучшить энергоснабжение любого заданного объекта. В роли объекта потребления может выступать как отдельное здание, так и их группа в виде небольшого района или города. Для конечных потребителей помимо вышеперечисленного преимущества заключаются ещё в возможности автономного функционирования и непрерывности энергетического снабжения в случае его нарушения. Термин «конечный потребитель» может включать в себя как коммерческую, так и промышленную организацию или больницу, университет, жилой квартал. Компании, сбывающие электроэнергию, между тем могут так же играть роль собственника, финансируя и управляя микросетью для потребителей и пользуясь всеми выгодами. [1].

Определение основных источников энергии и выбор лучшего соотношения мощностей [3] для генераторов при конструировании микросети – одна из самых сложных задач. Рассматриваются не только ископаемые ресурсы, так и вторичные энергетические ресурсы (ВИЭ), но вторая группа является приоритетной [4]. Одно из очевидных преимуществ ВИЭ в сравнении с ископаемыми источниками – неисчерпаемость. Не исключается использование энергии близлежащих микросетей или энергосистем. Задача по определению источников энергии выполняется исходя из изучения местных ресурсов, технико-экономического расчёта и т.д.

Самым эффективным исполнением микросети является возможность обеспечивать как стационарных потребителей, так и современный транспорт [2].

Централизованная электросеть обеспечивает дома и предприятия, подключая их к электростанциям. Благодаря этому осуществляется прямое снабжения потребителя. Это явное преимущество также ведёт к тому что повреждение со стороны центральной сети могут вывести из строя район или предприятие.

В таких случаях использование микросети целесообразно. Её можно рассматривать как потребителя, но при нарушении электроснабжения она может перейти на собственное обслуживание.

В данной статье предложена схема системы, которая удовлетворяет всем необходимым требованиям и условиям для производства электрической энергии, а также более доступна с точки зрения затрат на проектирование. Данная система может быть использована для выработки электроэнергии небольшими предприятиями или частными лицами. Из преимуществ стоит отметить стоимость, доступность и простоту схемотехнического решения, также к плюсам устройства можно отнести возможность установки многофункциональной системы управления. Структурная схема устройства представлена на рис. 1.

Модуль представляет собой панель моно- или поликристаллического кремния, которая вырабатывает электричество под воздействием солнечного излучения. Получаемая электроэнергия регулируется с помощью контроллера. Он является одним из важнейших элементов интеллектуальной микросети. В настоящее время идёт активная модернизация программного обеспечения контроллеров. Без использования инвертора, преобразующего постоянный ток с панели в переменный, использование электроэнергии нагрузкой сильно ограничивается. Инвертор позволяет использовать энергию, полученную с панели, для нужд потребителей переменного тока.

Рисунок 1. Структурная схема для производства и распределения энергии

Остаток энергии используется накопителями электроэнергии. Они представлены различного рода аккумуляторами. Аккумулирование энергии имеет очень большое значение. Кроме того, что они позволяют повысить эффективность использования местных источников энергии и повысить качество использования, накопления и регулирования в микросети генерирующих элементов, накопители также позволяют уменьшить траты топлива и менять характеристики производимой энергии, а также надежность ее снабжения. В микросетях кроме электрических используются и тепловые НЭ. Для оптимального выбора накопителей необходимо исследовать ряд параметров как рабочие характеристики и экономические показатели разных накопителей, энергетическое потребление заданных потребителей за сутки, неделю, год, стоимость энергии, которая вырабатывается всеми генераторами микросети, тарифы энергии из сети энергосистемы и другие данные.

На примере данной схемы можно с уверенностью сказать, что внедрение микросетей перспективно, так как с их помощью появляются благоприятные условия для использования ВИЭ. Также производителям и потребителям электроэнергии предоставляется возможность влияния на процесс работы микросети, уменьшая стоимость энергии и повышая надёжность энергоснабжения. Эффективность работы достигается путём выбора оптимальных первичных источников и технологий производства электроэнергии, её накопителей, а также эффективной работы системы управления.

Список литературы:

1. Advanced Architectures and Control Concepts for More Microgrids. Alternative Designs for Microgrids. Contract No SES6– 019864. Partial Report, 2009. – 168 p.
2. Адомавичюс В.Б., Харченко В.В. Микросеть с ветроэлектростанциями для электроснабжения местных потребителей // Труды 7-й Международной научно-технической конференции Энергоснабжение и энергосбережение в сельском хозяйстве. — М. : ГНУ ВИЭСХ, 2010. — С. 209-214.
3. Адомавичюс В.Б., Харченко В.В., Чемеков В.В. Соотношение мощностей в гибридной солнечно-ветровой водонагревательной системе // Труды 6-й Международной научно-технической конференции Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. — М. : ГНУ ВИЭСХ, 2008. — С. 332-337.
4. Liu X., Su B. Microgrids – An Integration of RE Technologies. China International Conference on Electricity Distribution, IEEE CNF, 10-13 Dec. 2008. — P. 1-7.