Верификация расчётов динамической устойчивости энергорайонов с распределёнными генерирующими объектами

Аннотация

Один из трендов мировой энергетики -- внедрение распределённых генерирующих объектов (распределённой генерации -- РГ). Происходящая в настоящая время трансформация электроэнергетических систем (ЭЭС) за счёт этого приводит к существенному изменению свойств энергосистем. Возникают проблемы с обеспечением основного условия надёжности и живучести энергорайонов с объектами РГ и ЭЭС в целом – устойчивости. Причём одной из основных задач остаётся её обеспечение при большом возмущении. Основное направление решения данной задачи -- математическое моделирование. Однако необходимая для этого математическая модель ЭЭС реальной размерности содержит жёсткую нелинейную систему дифференциальных уравнений чрезвычайно высокого порядка. Для улучшения обусловленности математической модели ЭЭС при численном интегрировании неизбежно применяют упрощения и ограничения, снижающие полноту и достоверность получаемых результатов моделирования. В связи c этим возникает необходимость их верификации. В статье предлагается альтернативное существующим направление верификации, основанное на использовании модельного эталона вместо натурных данных. Такая верификация позволяет выявить влияние применяемых упрощений и ограничений при численном моделировании на качество решения задач оценки устойчивости ЭЭС с РГ при большом возмущении. Представленные в статье исследования выполнены на примере энергорайона с объектами РГ, входящего в состав ЭСС реальной размерности, и демонстрируют возникающие погрешности расчётов устойчивости при большом возмущении, характер их изменения и причины возникновения, а также влияющие факторы.