Doi 10. 18635/2071-2219-2021-6-20-25 Методика синхронизации подачи энергии от ветрогенераторного парка А. В. Богатырев, ООО «Теплоэнергоэксперт»

УДК 658.26 DOI 10.18635/2071-2219-2021-6-20-25
Методика синхронизации подачи энергии от ветрогенераторного парка
А. В. Богатырев,
ООО «Теплоэнергоэксперт», Москва, генеральный директор
Рассмотрена методика управления подачей электроэнергии от ветрогенераторов в электричес­кую сеть, когда подача осуществляется в зависимости от электрических параметров в сети. При этом время измерения синхронизируется с внешним сигналом времени, источником кото­рого может служить, например, система ГЛОНАСС, что позволит избежать противофазной работы отдельных ветровых установок. Предложены схемы включения, исключающие данное явление. Представленная методика повысит эффективность выдачи электроэнергии в сеть и снизит ее потери.
Ключевые слова: ветровая установка, синхронизация, электрическая сеть, эффективность.

Преобразователи энергии ветра зачастую возводятся группами в составе ветропарков. Исследования объединения нескольких ветрогене­раторов в ветропарк представлены в [1, 2]. В [3] рассмотрены некоторые решения для ветропарков постоянного тока. Большой интерес представляет предложение организации ветропарка с последо­вательно соединенными ветровыми турбинами. Эффективность производства энергии различны­ми ветропарками рассчитана в [4], а в [5] представ­лен расчет стоимости произведенной электриче­ской энергии. Увеличение размеров ветропарков приводит к проблеме поиска подходящей точки подключения к сети [6]. Во многих случаях рас­стояние между точкой подключения к сети и вет­ропарком настолько велико, что передача посто­янного тока может стать более выгодной, чем обыч­ная передача переменного тока. Способы подачи электроэнергии с помощью ветроэнергетических установок в электрическую сеть известны [7]. При этом необходимо учитывать функции, связанные со стабилизацией сетей. Нужно предусмотреть, что в зависимости от напряжения в сети, в которую будет подаваться питание, должна подаваться большая или меньшая реактивная мощность [8, 9].
В силу широкого распространения децентрали­зованных устройств генерации, таких как ветро­энергетические установки или ветропарки, возни­кает проблема, которая заключается в том, что ряд установок работают в сети независимо друг от друга в соответствии с одной и той же специфика­цией [10, 11]. Проблема возникает, когда парамет­ры сети, например напряжение, подвергается небольшим колебаниям. Одна из установок обнару­живает более низкое значение напряжения в сети, а другая установка - более высокое. В этом случае установка, которая обнаруживает низкое значе­ние, инициирует действия по повышению напря­жения, тогда как установка, обнаружившая более высокое значение, реализует меры по снижению напряжения. Таким образом, ветроэнергетические установки, входящие в комплекс, могут работать друг против друга. Может возникнуть ситуация, когда некоторые операции выполняются только одной установкой, а другая установка вносит незначительный вклад или вообще не вносит вкла­да. В ветропарке эта проблема может быть решена путем централизованного управления ветроэнер­гетическими установками [12, 13].
Вышеупомянутая проблема, связанная с тем, что питающие установки могут работать в проти­воположность друг другу или, по меньшей мере, возникает нежелательное неравномерное распре­деление нагрузки, может также соответственно возникать для множества ветропарков, которые должны подавать энергию в сеть независимо друг от друга. В ситуации, связанной с наличием много­численных ветропарков, также часто возникает проблема, связанная с тем, что ветроэнергетиче­ские установки разных производителей объеди­няются. Это вызывает трудности, по крайней мере в координации и совместном задании целевых значений.
Сущность предлагаемой в настоящей статье методики заключается в следующем. Значения измерений регистрируются в течение заданного периода и усредняются. Например, для каждой минуты усреднение может быть записано и оцене­но в течение 1 секунды. Путем установления абсо­лютных времен измерения, например момент вре­мени начала периода, регистрация измерений и усреднение осуществляются в устройствах ввода, работающих независимо друг от друга, в одном и том же диапазоне времени, и, таким образом, они получают одни и те же значения измерений или значения усреднения.
Подача в сеть осуществляется в зависимости от электрических параметров в сети. Измеренные значения электрических параметров или измерен­ные значения для определения электрических параметров (если измерение осуществляется кос­венно) обнаруживаются во время измерения