Особенность географического положения Российской Федерации и наличие больших территорий с низкой плотностью населения обусловливают необходимость автономного энергообеспечения их электроэнергией. В качестве автономных источников электроэнергии (АИЭ) здесь преимущественно используются дизельные электростанции и котельные агрегаты на угле, мазуте или другом невозобновляемом топливе. Эти средства энергообеспечения становятся все более затратными (с тарифами на электроэнергию до 100 руб./кВт·ч) и неэкологичными, что подтверждается исследованиями [1].
В отечественной и мировой электроэнергетике накоплен большой опыт создания и использования современных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) как альтернатива или в сочетании с углеводородными [2]. Суммарная мощность ветроэнергетических установок (ВЭУ) в мире в 2012 г. достигла 194 ГВт с КПД до 0,593 и выработкой более 430 ТВт·ч.
Инновационные исследования по совершенствованию возобновляемых и комбинированных АИЭ [3, 4] не теряют актуальности. Более того, новая аппаратная база электромашиностроения, силовой электроники и микропроцессорной техники дополнительно стимулирует разработчиков на создание высокотехнологичных, энергоэффективных, надежных и быстро окупаемых агрегатов и систем. Подробнее – в [5, 6]. Особенно это актуально для систем электроснабжения (СЭС) вдольтрассовых потребителей (ВТП) газотранспортных систем России, где высоки требования по обеспечению надежности, экологичности и энергоэффективности АИЭ. Этот вопрос исследован в [7–9].
Несмотря на большую историю проектирования и создания СЭС на базе ВЭУ и наличие нормативных документов государственного масштаба, исследованиям по повышению энергоэффективности, устойчивости, экологичности и надежности их работы уделяется недостаточное внимание. Как показано в [10–12], типовые решения СЭС с ВЭУ реализуют только частные задачи, не обеспечивая комплекса проблем создания конкурентоспособных интеллектуальных источников электроснабжения (ИИЭ) на основе принципов активно-адаптивных «интеллектуальных» электросетей. Принятые в последнее время нормативные акты РФ стимулируют поиск инновационных энергосберегающих технологий СЭС на базе ВЭУ для объектов и потребителей различных отраслей (сельскохозяйственных, геологоразведочных, газотранспортных и пр.).