Підвищення ефективності вторинного регулювання частоти та потужності в енергосистемі з врахуванням перетоків по внутрішніх перетинах
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.336113Ключові слова:
регулювання частоти, обмеження перетоку потужності, метод прогнозуючих моделей, стійкість енергосистемиАнотація
Об'єктом дослідження є процеси регулювання частоти та потужності в енергосистемі України, яка підключена на паралельну роботу з сусідньою енергосистемою. Розглянуто актуальні питання підвищення ефективності вторинного регулювання частоти та потужності в об’єднаній енергосистемі України, що працює паралельно з європейською енергосистемою (ENTSO-E). Проаналізовано фактори, які пов’язані з впровадженням відновлюваних джерел енергії, зростанням ролі децентралізованої генерації та необхідністю врахування обмежень внутрішніх перетинів в енергосистемі при розподілі навантаження. Проведено аналіз підходів до автоматичного регулювання частоти та потужності, виявлено недоліки існуючих рішень, серед яких спрощення топології мережі, неврахування технічних обмежень енергоблоків і резервів, обмежень у внутрішніх контрольованих перетинах. Запропоновано вдосконалений підхід до вторинного регулювання на основі методу прогнозуючих моделей, що дозволяє враховувати ці обмеження та підвищити ефективність вторинного регулювання частоти та потужності в енергосистемі. Дослідження процесів виконано на динамічній моделі енергосистеми з реальними параметрами, а ефективність запропонованого підходу підтверджено порівнянням із традиційним пропорційно-інтегральним законом регулювання системи автоматичного регулювання частоти та потужності. Показано, що впровадження розробленого підходу забезпечує зменшення часу відновлення частоти на 8% та запобігає перевантаженню контрольованих перетинів, підвищуючи стійкість і надійність роботи енергосистеми в умовах сучасних викликів. Запропонований підхід дозволив підвищити ефективність вторинного регулювання частоти та потужності в енергосистемі
Посилання
- Liu, Y., Qu, Z., Xin, H., Gan, D. (2017). Distributed Real-Time Optimal Power Flow Control in Smart Grid. IEEE Transactions on Power Systems, 32 (5), 3403–3414. https://doi.org/10.1109/tpwrs.2016.2635683
- Ohanu, C. P., Rufai, S. A., Oluchi, U. C. (2024). A comprehensive review of recent developments in smart grid through renewable energy resources integration. Heliyon, 10 (3), e25705. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e25705
- Fan, W., Hu, Z., Veerasamy, V. (2022). PSO-Based Model Predictive Control for Load Frequency Regulation with Wind Turbines. Energies, 15 (21), 8219. https://doi.org/10.3390/en15218219
- Qi, X., Zheng, J., Mei, F. (2022). Model Predictive Control–Based Load-Frequency Regulation of Grid-Forming Inverter–Based Power Systems. Frontiers in Energy Research, 10. https://doi.org/10.3389/fenrg.2022.932788
- Zhao, D., Sun, S., Mohammadzadeh, A., Mosavi, A. (2022). Adaptive Intelligent Model Predictive Control for Microgrid Load Frequency. Sustainability, 14 (18), 11772. https://doi.org/10.3390/su141811772
- Ersdal, A. M., Imsland, L., Uhlen, K. (2016). Model Predictive Load-Frequency Control. IEEE Transactions on Power Systems, 31 (1), 777–785. https://doi.org/10.1109/tpwrs.2015.2412614
- Dangeti, L. satya nagasri, R., M. (2025). Distributed model predictive control strategy for microgrid frequency regulation. Energy Reports, 13, 1158–1170. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2024.12.071
- Zheng, Y., Zhou, J., Xu, Y., Zhang, Y., Qian, Z. (2017). A distributed model predictive control based load frequency control scheme for multi-area interconnected power system using discrete-time Laguerre functions. ISA Transactions, 68, 127–140. https://doi.org/10.1016/j.isatra.2017.03.009
- Yang, J., Sun, X., Liao, K., He, Z., Cai, L. (2019). Model predictive control‐based load frequency control for power systems with wind‐turbine generators. IET Renewable Power Generation, 13 (15), 2871–2879. https://doi.org/10.1049/iet-rpg.2018.6179
- Yandulskyi, O., Marchenko, A., Hulyi, V. (2018). Analysis of Efficiency Of Primary Load-Frequency Control of Integrated Power System of Ukraine. 2018 IEEE 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS), 244–247. https://doi.org/10.1109/ieps.2018.8559567
- Yandulskyy, O. S., Nesterko, A. B. (2015). Power system model identification using synchronized measurements of transient modes. Tekhnichna elektrodynamika, 5, 59–62. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/TED_2015_5_12
- Kunya, A. B., Argin, M., Jibril, Y., Shaaban, Y. A. (2020). Improved model predictive load frequency control of interconnected power system with synchronized automatic generation control loops. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, 9 (1). https://doi.org/10.1186/s43088-020-00072-w
- Stanojev, O., Markovic, U., Aristidou, P., Hug, G., Callaway, D., Vrettos, E. (2022). MPC-Based Fast Frequency Control of Voltage Source Converters in Low-Inertia Power Systems. IEEE Transactions on Power Systems, 37 (4), 3209–3220. https://doi.org/10.1109/tpwrs.2020.2999652
- Liu, J., Yao, Q., Hu, Y. (2019). Model predictive control for load frequency of hybrid power system with wind power and thermal power. Energy, 172, 555–565. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.01.071
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Oleksandr Yandulskiy, Volodymyr Hulyi, Artem Nesterko, Mykhailo Kovalenko, Oleksandr Tymokhin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
