Публикация статьи "Обеспечение устойчивого функционирования ветровых электростанций, интегрируемых в распределительные сети" в журнале "Прикладные науки"

В зарубежном журнале "Прикладные науки" (Applied Sciences, 2024, Vol. 14, 9794) опубликована статья "Обеспечение устойчивого функционирования ветровых электростанций, интегрируемых в распределительные сети" (Ensuring Stable Operation of Wind Farms Connected to Distribution Networks), авторами которой являются сотрудники Института: директор, академик Сергей Филиппов; руководитель Центра интеллектуальных электроэнергетических систем и распределенной энергетики, главный научный сотрудник, д.т.н. Павел Илюшин и аспирант ИНЭИ РАН Александр Симонов, а также ректор Института гидроэнергетики и возобновляемых источников энергии НИУ "МЭИ", д.т.н. Константин Суслов. В статье отмечено, что в условиях декарбонизации энергетики в эксплуатацию массово вводятся ветровые электростанции (ВЭС) с ветроэнергетическими установками (ВЭУ) IV типа различных заводов-изготовителей. Эти ВЭУ соответствуют требованиям сетевых кодексов тех стран, где они разработаны и/или произведены, но не учитывают особенности распределительных сетей других стран, к которым они подключаются. Выполнен сравнительный анализ требований сетевых кодексов разных стран мира к устойчивой работе ВЭУ при типовых возмущениях. Реализованная в инверторах ВЭУ IV типа характеристика Low Voltage Ride Through (LVRT) позволяет предотвращать отключения ВЭУ при кратковременных провалах напряжения заданной глубины и длительности. Результатами расчетов переходных процессов доказано, что ВЭУ могут не соответствовать требованиям сетевого кодекса конкретной страны к их устойчивой работе. В результате при типовых возмущениях будет блокироваться инжекция реактивного тока и происходить отключение ВЭУ. Часто это обусловлено применением в распределительных сетях устройств релейной защиты (РЗ) с выдержками времени 1-2 с, реализующих функции дальнего резервирования. Излишние отключения ВЭУ приводят к аварийным набросам нагрузки на генерирующие установки традиционных электростанций, утяжеляя послеаварийный режим, а также отключению потребителей электроэнергии. В статье представлена методика проверки параметров настройки характеристики LVRT на соответствие техническим требованиям к ВЭУ. Для предотвращения отключений ВЭУ следует либо изменить конфигурацию характеристики LVRT, либо выполнить модернизацию устройств РЗ в прилегающей к ВЭС распределительной сети, либо реализовать групповые или индивидуальные технические решения на ВЭС. Эффективность предложенных технических решений подтверждена результатами расчетов переходных процессов.