Энергетики Томского политехнического университета вместе с исследователями из Узбекистана разработали подход к интеграции водородных систем хранения энергии в энергосети, что позволит накапливать «излишки» электроэнергии от возобновляемых источников энергии и повышать малосигнальную устойчивость сети до 24,8%. Об этом сообщили в Минобрнауки РФ.
Использование современных энергетических систем "зеленой" энергетики, то есть возобновляемых источников энергии, является проблемой из-за их непостоянного характера генерации энергии. Перспективным решением этой проблемы выступают водородные системы хранения энергии (HESS), с возможностью сезонного балансирования и повышенной гибкости при интеграции в сеть. Однако их влияние на динамическую устойчивость энергосистемы остается малоизученным. Томские ученые предложили использовать математическую модель HESS с акцентом на систему управления силовым преобразователем.
"Особенность предложенного нами подхода заключается в применении продвинутого алгоритма синхронизации с предварительным каскадом фильтрации (PMAF-PLL). Компьютерное моделирование показало, что по сравнению с традиционным решением — расчетом в синхронной системе координат с обратной связью (SRF-PLL) — новый алгоритм быстрее синхронизируется с сетью, снижает амплитуду колебаний напряжения и устойчивее работает в аварийных ситуациях, например, при просадках напряжения или скачках частоты", — прокомментировал один из авторов исследования Игорь Уманский.
Результаты моделирования показали, что такой подход позволяет перераспределять нагрузку и поддерживать стабильное электроснабжение в течение суток. Кроме этого, внедрение HESS улучшает малосигнальную устойчивость сети, то есть способность системы возвращаться к синхронному режиму после малых возмущений, возрастает до 24,8% по сравнению с конфигурацией без HESS. Благодаря этому энергосистема быстрее справляется с нештатными ситуациями, что уменьшает риск серьезных сбоев. Такие системы особенно актуальны для регионов с сезонными перепадами спроса, считают ученые.
Исследование может лечь в основу доступной и стабильной энергогенерации на основе возобновляемых источников энергии — без скачков напряжения и внезапных отключений. В исследовании приняли участие ученые отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики Томского политеха и Каршинского государственного технического университета (Узбекистан). Результаты исследований ученых опубликованы в журнале International Journal of Hydrogen Energy (Q1, IF: 8,3).
