Разработка организационно-технических и нормативно-методических основ создания интегрированных систем энергоснабжения с рассредоточенной генерацией и активным потребителем на основе принципов мультиагентного управления

Ключевые слова
Энергетика и энергоэффективность

Описание
Динамичный рост энергопотребления , дальнейшее обеспечение требований к качеству электроэнергии и надежности энергоснабжения требует развития электроэнергетики Украины в соответствии с положениями концепции Smart Grid , которая широко вошла в практику модернизации электроэнергетики ведущих стран мира.

Цель и задачи проекта : повышение надежности , качества и экономичности энергоснабжения потребителей путем модернизации электрических сетей на основе инновационных технологий с превращением их в интеллектуальное ядро технологической инфраструктуры электроэнергетики с максимальным использованием потенциала управления генерацией и спросом на электрическую мощность и энергию и средств рассредоточенной генерации.
Предлагается применение методов математического моделирования и прогнозирования процессов энергопотребления , методов нечеткой математики .
Предполагается разработать методы привлечения оперативных данных, получают от отдельных узлов сети по каналам телеизмерений , для моделирования режимов распределительных сетей в квазиреальному времени.
Требует создания методология и алгоритмы определения эксплуатационных характеристик используемых видов альтернативных источников энергии с учетом неопределенности информации.
Для обеспечения эффективного использования источников энергии нужно сформировать методику многокритериального выбора рациональных мест размещения и параметров источников рассредоточенной генерации с определением структуры виртуальных станций.
Предлагается метод оперативного управления работой комплексных источников электрической и тепловой энергии с использованием эвристических алгоритмов распределения ресурсов .
Предусматривается внедрение современных разработок в энергетической электронике , информационных технологиях и создании аккумулирующих устройств , предназначенных упростить процесс присоединения маломощных систем к электросети ( или при определенных условиях оставаться автономными ) . При этом можно говорить о необходимости улучшения способности сети приспосабливаться к пиковым нагрузкам и колебаниям мощности.
Для условий единой сети информационно - управляющих систем будут решены проблемы :
- Интеграции всех видов генерации (в том числе малой генерации ) и любых типов потребителей ( от домашних хозяйств к крупной промышленности ) для ситуационного управления спросом на их услуги и обеспечение активного их участия в работе энергосистемы ;
- Изменения в режиме реального времени параметров и топологии сети по текущим режимным условиям , исключая возникновение и развитие аварий;
- Расширение рыночных возможностей инфраструктуры через взаимное предоставление широкого спектра услуг субъектами рынка и инфраструктурой ;
- Минимизации потерь , расширения самодиагностики и самовосстановления целью обеспечения соответствующей надежности электроснабжения и качества электроэнергии ;
- Интеграции сетевой и информационной инфраструктуры для создания системы управления режимами распределительных электрических сетей с полномасштабным информационным обеспечением .
Будут решены проблемы создания методологии привлечения оперативных данных для моделирования режимов распределительных сетей , выбора мест расположения , конфигурации источников рассредоточенной генерации , методов оперативного управления источниками энергии , эффективного использования устройств силовой электроники .

новизна инновации
Создание интегрированных систем энергоснабжения с рассредоточенной генерацией и активным потребителем на основе принципов мультиагентного управления осуществляют ведущие компании США , Европы , Южной Кореи , Австралии , в частности , по решению таких институтов , как Департамент энергетики США , Европейская Комиссия , EPRI , NREL , IEEE , Альянс европейских энергетических исследований , Европейская промышленная инициатива.
В Украине существующих аналогов предложенных разработок нет. Потребность в разработке подтверждается тем фактом , что интегрированные системы энергоснабжения с рассредоточенной генерацией и активным потребителем на основе принципов мультиагентного управления ( с учетом национальных свойств) широко реализуются во всех развитых странах .
Важной особенностью распределительных электрических сетей, принципиально отличает их от энергосистем , является невозможность в ближайшей перспективе охватить всю совокупность многочисленных ее элементов и потребителей системами измерений , которые позволяли бы получать исчерпывающую информацию о параметрах режима в реальном времени. Дополнительные сложности в смысле информационного обеспечения создавать и альтернативные источники , активно интегрируются в системы электроснабжения . Их рабочие параметры существенно зависят от многих трудно прогнозируемых факторов , например , метеорологического характера . Поэтому важным условием обеспечения адекватности моделируемых объектов и процессов данного сектора электроэнергетики является учет объективно существующей неопределенности информации.