ВЕРОЯТНОСТНОЕ ПОТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ КАК РЕАКЦИЯ НА СТОХАСТИЧНОСТЬ НАГРУЗКИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ

В существующей практике для анализа и управления режимами энергосистем в основном используются детерминистические подходы, которые реализуются в виде известных методов и моделей расчета установившихся и переходных режимов. С помощью этих методов можно получить решения только при фиксированных параметрах схемы системы и при допущении, что задаваемые в узлах активные и реактивные мощности нагрузки и генерации сохраняются неизменными. В условиях реальной эксплуатации стохастический характер изменчивости потребления создают случайные флуктуации напряжений в узлах и перетоков мощности в линиях электрическoй сети энергосистемы. Такие случайные флуктуации режима могут быть оценены с помощью модeлирования вероятностного потокораспределения. В статье приводятся результаты исследования влияния глубины случайных флуктуаций мощности нагрузки системы на вероятности распределения напряжений в узлах и потоки активной и реактивной мощности в линиях. Моделирование вероятностного потокораспределения в условиях стохастического изменения нагрузки выполняется для разных уровней флуктуаций и при утяжелении режима системы, вплоть до пиковой мощности нагрузки. Тестовые исследования для количественной оценки влияния стохастической изменчивости нагрузки на вероятностное распределение параметров режимов проводили на примере электрической сети реальной энергосистемы. Сравнивали результаты моделирования вероятностного потокораспределения для данных флуктуаций нагрузки, представляемых в виде дискретных выборок величин активной мощности, получаемых аналитическим путем методом Монте-Карло и данных реальных замеров их значений в исследуемой сети.

1. Anders, G. J. Probability Concepts in Electric Power Systems / G. J. Anders. N.Y.: Wiley, 1990. 682 p.

2. Управление мощными энергообъединениями / Н. И. Воропай [и др.]; под ред. С. А. Совалова. М.: Энергоатомиздат, 1984. 256 c.

3. Rahman, S. An Efficient Load Model for Analyzing Demand Side Management Impacts / S. Rahman, R. Rinaldy // IEEE Transactions on Power Systems. 1993. Vol. 8, No 3. P. 1219–1226.

4. Voltage Stability Problem for GRID with Distribution Generation and Renewable Sources / A. M. Hashimov [et al.] // Proceedings of the 11th International Conference on Technical and Physical Problems of Electrical Engineering, ICTPE-2015 (Bucharest, Romania). International Organization on “Technical and Physical Problems of Engineering” (IOTPE), 2015. P. 159–165.

5. Alvarado, F. Uncertainty in Power System Modeling and Computation / F. Alvarado, Y. Hu, R. Adapa // IEEE International Conference on Systems. Man and Cybernetics. 1992. Vol. 1. P. 754–760.

6. Zhang, P. Probabilistic Load Flow Computation Using the Method of Combined Cumulants and Gram-Charlier Expansion / P. Zang, S. T. Lee // IEEE Transactions on Power Systems. 2004. Vol. 19, No 1. P. 676–682.

7. Chen, P. Probabilistic Load Flow: a review / P. Chen, Z. Chen, B. Bak-Jensen // 3rd International Conference on Deregulation and Restructuring and Power Technologies, DRPT 2008. China: Computer Society, 2008. P. 1586–1591.

8. Su, C. L. Probabilistic Load Flow Computation Using Point Estimate Method / C. L. Su // IEEE Trans. Power Systems. 2005. Vol. 20, No 4. P. 1843–1851.

9. Integration of Stochastic Generation in Power Systems / G. Papaefthymiou [et al.] // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. – 2006. – Vol. 28, № 9. – P. 655–667. 10. Study of Power Fluctuation from Dispersed Generations and Loads and its Impact on a Distribution Network Through a Probabilistic Approach / P. Chen [et al.] // 9th International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation, EPQU, 2007. Barselona, 2007. Article number 4424113

10. Gentle, J. E. Random Number Generation and Monte Carlo Methods / J. E. Gentle. USA: Springer, 2003. 381 p.

11. Гулиев, Г. Б. Вероятностное моделирование потокораспределения в электрической сети с распределенной генерацией с учетом неопределенности мощностей выработки и потребления / Г. Б. Гулиев, Н. Р. Рахманов // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики / отв. ред. Н. И. Воропай, А. Н. Назарычев. СПб.: ИСЭМ СО РАН, 2015. Вып. 65. Надежность либерализованных систем энергетики. C. 511–516.

12. Рахманов, Н. Р. Моделирование процесса выработки мощности ветростанцией при прогнозировании режима покрытия мощности нагрузки в энергосистеме во внутри суточных циклах / Н. Р. Рахманов, Г. Б. Гулиев, Ф. Ш. Ибрагимов // Проблемы энергетики. 2015. № 3. С. 3–11.

13. Гусейнов, Ф. Г. Оценка параметров и характеристик энергосистем / Ф. Г. Гусейнов, Н. Р. Рахманов. М: Энергоатомиздат, 1988. 152 с.