Глобальное географическое положение Российской Федерации обуславливает наличие больших территорий (около 2/3) с низкой плотностью населения (до 20 млн чел.), что предполагает необходимость их автономного энергообеспечения. В качестве автономных источников электроэнергии (АИЭ) здесь используются в основном дизельные электростанции и котельные агрегаты на привозном топливе. Последние катастрофические события под Норильском диктуют смену традиционной парадигмы АИЭ. Кроме того, данные средства сегодня становятся все более затратными и неэкологичными [1–4].
С другой стороны, в отечественной и мировой энергетике уже накоплен большой опыт создания и использования современных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) как альтернатива или в сочетании с углеводородными [5–8]. Например, суммарная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) в мире достигла 194 ГВт с КПД до 0,593 и выработкой более 430 ТВт·ч [8–11].
Инновационные исследования по совершенствованию возобновляемых и комбинированных АИЭ не потеряли актуальности и в настоящий момент [12–15]. Более того, новая аппаратная база электромашиностроения и силовой электроники стимулирует разработчиков на создание высокотехнологичных, энергоэффективных, надежных и быстро окупаемых агрегатов и систем [16–19]. Особенно это актуально для систем электроснабжения (СЭС) вдольтрассовых потребителей (ВТП) газотранспортных систем России, где высоки требования по обеспечению надежности, экологичности и эффективности АИЭ [20, 21].
Однако типовые решения СЭС с ВИЭ реализуют только частные задачи, не обеспечивая комплекса проблем создания интеллектуальных источников электроснабжения (ИИЭ) на основе принципов активно-адаптивных «разумных» электросетей [22–25].
В настоящее время доля ВИЭ в России составляет 0,6–0,8% объема внутреннего энергопотребления, а в промышленно развитых странах 5–30%. В то же время годовой ветроэнергетический потенциал России при скорости ветра 5–7 м/с в 2000 раз превышает ее сегодняшний объем производства. В отдельных районах, где трудно решаются вопросы энергоснабжения: Крайний Север, побережья океанов и т. д., с низкой плотностью энергетической нагрузки, большим количеством мелких и распределенных потребителей, включая объекты газои нефтедобычи и их транспорта, подведение центральных сетей нерентабельно.