Особенность географического положения Российской Федерации и наличие больших территорий с низкой плотностью населения обусловливают необходимость автономного энергообеспечения данных удаленных районов электроэнергией. В качестве автономных источников электроэнергии (АИЭ) здесь используются дизельные электростанции и котельные агрегаты на угле, мазуте или другом невозобновляемом топливе. Однако эти средства энергообеспечения становятся сегодня все более затратными и неэкологичными. Новая аппаратная база электромашиностроения, силовой электроники и микропроцессорной техники дополнительно стимулирует разработчиков на создание высокотехнологичных, энергоэффективных, надежных и быстроокупаемых агрегатов и систем [1].
Автономный источник энергии должен обеспечивать длительное бесперебойное питание объекта при различных параметрах окружающей среды [2]. Значительное влияние на формирование структуры системы электроснабжения (СЭС) оказывает электрическая нагрузка. Процесс формирования электрических нагрузок потребителя имеет вероятностный характер, поэтому при определении закономерностей формирования и числовых значений графика нагрузок потребителя можно использовать общепринятые методы теории вероятностей и математической статистики. На основании этих методов устанавливаются числовые характеристики и законы распределения рассматриваемых величин.
Рассмотрим процесс формирования графика нагрузки группы электроприемников автономных потребителей. Включение и выключение отдельных электроприемников можно рассматривать как случайные события. Как известно, случайный процесс – график нагрузки – характеризуется функцией распределения, математическим ожиданием и корреляционной функцией, которая отражает зависимость между параметрами процесса. Если допустить, что электроприемники включаются независимо друг от друга, то число электроприемников из общего их числа работающих одновременно и составляющих групповую нагрузку может быть определено по биномиальному закону. В этом случае вероятность работы m электроприемников из общего их числа n определяется при помощи следующего выражения: