КЕРУВАННЯ РЕЖИМАМИ РОЗПОДІЛЬНИХ МЕРЕЖ З ІНТЕГРОВАНОЮ СОНЯЧНОЮ ГЕНЕРАЦІЄЮ: РОЗРОБКА ДИФЕРЕНЦІЙОВАНОГО МЕТОДУ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦІЇ НА ПРИКЛАДІ ЕНЕРГОСИСТЕМИ УКРАЇНИ

Анотація

У цьому дослідженні розглядаються ключові виклики, пов’язані з інтеграцією масштабних розподілених енергетичних ресурсів (DER), зокрема фотоелектричних (PV) систем, у низьковольтні (0,4 кВ) розподільчі мережі України в умовах переходу до децентралізації енергетики, спричиненого війною. Швидке поширення побутових просумерів суттєво змінило динаміку функціонування традиційних слабких сільських мереж. Аналізуючи реальні експлуатаційні дані від 23 просумерів в Івано-Франківській області за липень 2024 року, дослідження встановило, що високий активний опір у лініях 0,4 кВ у поєднанні зі значним введенням активної потужності призводить до серйозного підвищення напруги (VR). Емпіричні результати показують, що 66,7% низьковольтних просумерів стикаються з VR, що перевищує 10%, що загрожує дотриманню стандарту якості електроенергії EN 50160. Крім того, було виявлено виражену асиметрію: лише 21,7% критичних просумерів генерують 105% сукупної пікової потужності, що спричиняє найсерйозніші порушення в мережі. Для пом'якшення цих проблем без надмірного обмеження енергії пропонується інноваційний адаптивний алгоритм управління на основі пріоритетів «вольт-ватт/BESS». Цей підхід класифікує просумерів на три групи (A, B, C) на основі їхнього коефіцієнта експорту. Для просумерів високого ризику (категорія A) алгоритм надає пріоритет диспетчеризації систем акумулювання енергії в батареях (BESS) для поглинання надлишкової генерації. Якщо BESS недоступні, застосовується суворе регулювання зниження напруги та потужності. Для просумерів із помірним впливом (категорія B) використовується м’якший профіль обмеження, тоді як категорія C залишається під пасивним моніторингом. Ця ієрархічна стратегія управління забезпечує підтримку прийнятних рівнів напруги в мережі, мінімізуючи при цьому примусове обмеження активної потужності. Запропонований алгоритм представляє масштабоване, економічно ефективне рішення для операторів розподільчих систем, що дозволяє керувати двонаправленими потоками електроенергії та підвищити стійкість мережі.