QAZAQ GREEN.  Тяньцзинь университетінің және Қытайдың ГЭК Солтүстік желілік компаниясының Электрлік зерттеулер институтының зерттеушілері синхронды компенсаторларды жаңартылатын көздерден алынатын ірі генерация аймақтарына оңтайлы орналастыру моделін әзірледі. Ол энергия берілісін арттыруға, желінің тұрақтылығын сақтауға және артық шығындардан аулақ болуға мүмкіндік береді, деп хабарлайды Global Energy Prize.

Бүгінде аса жоғары кернеулі желілерге қосылған ірі күн және жел электр станциялары дәстүрлі генераторларсыз, бірақ көптеген түрлендіргіштермен жұмыс істейтін «икемді» желілерде жиі қолданылады.  Бұл инерцияны және қысқа тұйықталу тогын беру қабілетін төмендетеді. Апаттар кезінде кернеу мен жиіліктің қатты ауытқуы, сондай-ақ қысқа мерзімді асқын кернеу пайда болады, бұл өндірісті шектеуге мәжбүр етеді – шығындар 20% немесе одан да көп болуы мүмкін.

Проблеманың барынша тиімді шешімі – синхронды компенсаторлар. Сырттай қарағанда, бұл құрылғылар кәдімгі генераторларға ұқсайды, бірақ олар электр энергиясын өндірмейді, керісінше желіге инерция қосып, жедел реактивті қолдау көрсетеді және қысқа тұйықталу тогын арттырады.  Алайда, бұл жабдық қымбат, көлемі үлкен және орнатуға уақытты қажет етеді, сондықтан қанша құрылғы қажет екенін, олардың қуатын және қай нүктелерге орнатылатынын дәл анықтау аса маңызды.

Қытай ғалымдары әзірлеген модель күрделі салымдарды, пайдалану шығындарын, жөндеу және техникалық шектеулерді, сондай-ақ коллекторлық қосалқы станциялардан бастап жеке станцияларға дейін әр түрлі кернеу деңгейлерінде орнату мүмкіндігін ескереді. Ол қысқа тұйықталу коэффициенті мен рұқсат етілген асқын кернеулер бойынша нормативтердің орындалуын тексереді, ал есептеулерді жеделдету үшін алдымен компенсациялық құрылғыларды орнатудың желі параметрлеріне әсерін бағалап, тек содан кейін ғана соңғы нұсқалар егжей-тегжейлі модельдерде тексеріледі.

Модель 15 станция мен белгіленген қуаты шамамен 3 ГВт екі коллекторлық қосалқы станцияның нақты энергетикалық базасында сыналды. Компенсаторлар енгізілгенге дейін бір мезгілде беру коэффициенті 0,368 болды, жылдық өндіріс шамамен 4,6 ТВт·сағ құрады, ал генерация шегінен болған шығындар 21%-ға жетті. Ғалымдар үш сценарийді қарастырды: жабдықты тек жоғары вольтты қондырғыларға (110-500 кВ), тек төмен вольтты қондырғыларға (10-35 кВ) орнату және аралас нұсқа. Ең жақсы экономикалық нәтижелерді соңғы тәсіл көрсетті: ол жалпы шығындар бойынша арзанырақ болып, барлық тораптарда тұрақтылықтың нормативтік көрсеткіштерін қамтамасыз етті және асқын кернеулерді рұқсат етілген шектерде ұстады.

Нәтижесінде бір мезгілде беру коэффициенті 0,72-ге дейін өсті, жылдық өндіріс 1,1 ТВт·сағ шамасына ұлғайды, шығындар 2%-ға дейін төмендеді, ал қосымша кіріс жылына шамамен 76 миллион долларды құрады. Зерттеушілердің есептеулері бойынша, қызмет көрсетуді ескере отырып, жобаның өтелу мерзімі шамамен төрт жылды құрайды.

Болашақта олар модельді маусымдық режимдермен толықтыруды, оны басқа құрылғылармен оңтайландыруды және орнату нүктелерін автоматты түрде таңдау үшін жасанды интеллектті қолдануды ұсынады.