Высокие темпы развития малой распределенной генерации (МРГ), в т. ч. возобновляемых источников энергии (ВИЭ), делают крайне актуальной задачу их эффективной интеграции в электроэнергетический комплекс России. Одно из перспективных решений связано с объединением источников распределенной генерации в так называемые виртуальные электростанции (ВиЭС) [1].
Под ВиЭС понимается управляемая активно-адаптивная микросеть, агрегирующая источники малой генерации, накопители электроэнергии, потребителей электроэнергии и потребителей-регуляторов нагрузки.
Для создания полномасштабных проектов ВиЭС требуются решения многих задач – технических, методологических, нормативных. Статья посвящена исследованию технических аспектов работы электротехнического комплекса, связанного с распределительной электрической сетью (РЭС) и включающего несколько источников МРГ.
РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
Изучению вопросов взаимодействия источников МРГ с РЭС посвящены работы многих отечественных ученых и научных коллективов. Однако большинство из них связаны с теоретическими расчетами, математическим и компьютерным моделированием [2].
На базе кафедры «Электроэнергетика, электроснабжение и силовая электроника» Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева разработан лабораторный стенд, моделирующий электротехнический комплекс ВиЭС с источниками МРГ.
Упрощенная однолинейная схема стенда и внешний вид представлены на рис. 1 и 2 соответственно.
В основу стенда положены масштабные модели элементов системы электроснабжения типового поселка (коэффициент масштабируемости k м = 100). Пересчет параметров производился по основным законам электротехники (законы Ома и Кирхгофа) с учетом третьей теоремы подобия, сформулированной Кирпичевым-Гухманом [3].
Особенностью стенда является модульная конструкция, что обеспечивает возможность реализации различных вариантов структуры ВиЭС.
В состав лабораторного стенда (рис. 2) входят: источник бесперебойного питания (1); регулировочные трансформаторы (2); панель оператора (3); активная нагрузка (4); имитатор ветрогенератора (5); накопители энергии – аккумуляторы (6); двигатель (7); имитатор солнечной электростанции (8); контроллер системы управления (9).