Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Вінницький національний технічний університет, Вінниця, 2019. Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2019.
Дисертація присвячена вирішенню науково-технічної проблеми, яка полягає у розробленні методів і засобів для оцінювання якості функціонування електричних мереж з відновлюваними джерелами енергії.
Якість функціонування електричних мереж характеризується якістю електричної енергії, надійністю електропостачання, його економічністю, тощо. Користуючись результатами досліджень, виконаними автором у попередніх своїх роботах, запропоновано визначати інтегральний показник якості функціонування електричних мереж за моделлю, яка отримана на поєднанні теорій марковських процесів та подібності, що дозволяє перейти від векторної оцінки до скалярної.
Для врахування в інтегральному показнику якості електричної енергії та рівня її втрат запропоновано визначати імовірність відповідності фактичного режиму «ідеальному». «Ідеальний» режим визначається, виходячи з принципу найменшої дії і відповідає заступній схемі мережі, сформованій за -схемою. Такий підхід дозволяє аналіз режимних параметрів звести до аналізу струмів у вузлах споживання та генерування.
Оскільки за базис прийнято «ідеальну» мережу, то можна виконувати порівняння електричних мереж різних за конфігурацією і набором споживаних та генеруючих потужностей без виконання техніко-економічних розрахунків.
Показано, що задача розвитку електричних мереж з дискретними змінними може бути розв’язана методами на базі динамічного програмування. Однак для цього необхідно розробити формалізовані процедури оптимізації з використанням принципу оптимальності динамічного програмування. Для цього були отримані умови оптимальності, за якими можна вибирати оптимальну стратегію розвитку з множини можливих. Відповідно до цих умов оптимальною є стратегія, для різних можливих станів якої, рівні відношення приростів витрат до приростів інтегрального показника якості функціонування.
Для уникнення негативних наслідків від впровадження необґрунтовано потужних джерел в електричних мережах вдосконалено метод визначення оптимальної встановленої потужності джерела. Розроблений метод, на основі інформації про об’єм, графік споживання і доступні точки приєднання об’єктів генерування, дозволяє визначити встановлену потужність ВДЕ, яка забезпечить підвищення якості функціонування мережі.
Вивчення досвіду країн-лідерів у впроваджені відновлюваних джерел енергії показав, що необхідно впроваджувати заходи для корегування графіків споживання. Розроблені в світі механізми дозволяють реалізувати керування споживанням (demand response). В роботі розроблено метод визначення споживачів, зміна графіку навантаження яких буде мати найбільший ефект під час забезпечення необхідного рівня якості функціонування електричних мереж. Розроблений алгоритм реалізації методу, який ґрунтується на транспортній задачі, і дозволяє врахувати економічну складову процесу корегування графіків споживання.
Розглянуто проблему інформаційного забезпечення задачі оцінювання якості функціонування електричних мереж з ВДЕ. Проведений аналіз інформаційного забезпечення в розподільних електричних мережах показав, що найкращим джерелом інформаціє є автоматизовані системи комерційного обліку електроенергії (АСКОЕ). Однак АСКОЕ охоплює лише незначну частину вузлів споживання. Інші варіанти отримання інформації є розрахунок за характерним режимом (середніх навантажень) або імітацією режимів за типовими графіками, при цьому останній варіант може забезпечити розв’язання поставленої задачі з достатньою точність.
Здійснено апробацію розроблених моделей та методів для оцінювання якості функціонування електричних мереж з відновлюваними джерелами енергії та показано доцільність їх використання.
