Аналіз способів збільшення пропускної здатності ліній електропередачі в електромережах з вітровими електростанціями

Abstract

У роботі досліджено вплив послідовної компенсації на підвищення пропускної здатності електричних мереж, до складу яких входять вітроелектростанції з двосторонньо живленими асинхронними генераторами. Об’єкт дослідження – електроенергетична система з вітроелектростанцією, підключеною до мережі через лінію електропередачі з елементами послідовної компенсації. Предмет дослідження – вплив параметрів послідовної компенсації, зокрема, конденсаторних батарей або тиристорно-керованого компенсатора, на якість електропостачання, стійкість та пропускну здатність системи з вітровою генерацією. Представлено аналітичний огляд сучасного стану вітроенергетики в Україні, принципів побудови вітроенергетичних установок, методів компенсації реактивної потужності та засобів стабілізації роботи енергосистеми при підключенні вітрових джерел енергії. На основі аналізу створено математичну та симуляційну модель вітроелектростанції з послідовною компенсацією лінії електропередачі у середовищі MATLAB/SimscapePowerSystems, у якій реалізовано систему керування двосторонньо живленим генератором, а також модулі послідовної компенсації на базі конденсаторів або тиристорно-керованого послідовного компенсатора. Проведено моделювання режимів роботи системи за різних швидкостей вітру та рівнів компенсації, виконано оцінку стабільності, коливань напруги, потужності та струмів у лінії. Отримані результати показали, що оптимальний вибір параметрів компенсації дозволяє підвищити ефективність передачі електроенергії, зменшити втрати та запобігти виникненню субсинхронних резонансних коливань.