Федотов Александр Иванович – докт. техн. наук, проф., профессор кафедры электрических станций им. В.К. Шибанова
г. Казань
Alexander I. Fedotov
Kazan
Федотов Евгений Александрович – канд. техн. наук, доц., доцент кафедры электрических станций им. В.К. Шибанова
г. Казань
Evgeny A. Fedotov
Kazan
Абдуллазянов Айнур Фоатович – аспирант
г. Казань
Ainur F. Abdullazyanov
Kazan
ЦЕЛЬ. На удаленных территориях при отсутствии централизованного электроснабжения энергосбережение является одним из ключевых факторов успешного развития региона. Применение электрохимических накопителей энергии способствует экономии жидкого или газообразного топлива энергоустановок, используемых в автономных системах электроснабжения. Отечественные производители создали мобильные системы накопления энергии модульного типа, предназначенные к быстрому их развертыванию практически на любой территории и работающие в диапазоне от нескольких сотен киловатт в единичном исполнении до комплексов в десятки мегаватт. МЕТОД. Использован метод неопределенных множителей Лагранжа в приложении к профилям мощности нагрузки дискретного вида для выбора параметров электрохимического накопителя энергии, обусловливающих минимизацию расхода топлива. Полученная математическая модель использует профили мощности нагрузки, сформированные по её продолжительности, и ориентирована на простейший алгоритм численного поиска экстремума функции путем изменения её аргумента, не решая оптимизационного нелинейного уравнения. В методику включен выбор длительности разряда накопителя энергии. РЕЗУЛЬТАТ. Показано влияние накопителя энергии на снижение расхода топлива. Методика справедлива для выпуклых расходных характеристик энергоустановок. В условиях прогнозируемых изменений профилей мощности (рабочий/выходной дни) сценарии оптимального управления рассчитываются индивидуально. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование предложенной математической модели обеспечивает быстрые расчеты экономической оценки использования электрохимических накопителей энергии. Для газопоршневых энергоустановок, где они обязательны для стабилизации параметров качества электроэнергии, их коммерческая привлекательность существенно выше, чем для энергоустановок другого вида.
THE PURPOSE. In remote areas in the absence of centralized power supply, energy conservation is one of the key factors for the successful development of the region. The use of electrochemical energy storage systems contributes to the saving of liquid or gaseous fuel of power plants used in autonomous power supply systems. Domestic manufacturers have created modular-type mobile energy storage systems designed for their rapid deployment in almost any territory and operating in the range from several hundred kilowatts in a single design to complexes of tens of megawatts. METHOD. The method of indefinite Lagrange multipliers was used in application to the power profiles of the load of a discrete form to select the parameters of the electrochemical energy storage, causing the minimization of fuel consumption. The obtained mathematical model uses the power profiles of the load, formed by its duration, and is focused on the simplest algorithm for the numerical search for the extremum of a function by changing its argument, without solving the optimization nonlinear equation. The method includes the choice of the duration of the discharge of the energy storage. RESULTS. The influence of the energy storage device on the reduction of fuel consumption is shown. The technique is valid for convex consumption characteristics of power plants. In the context of predicted changes in power profiles (work / weekend days), optimal control scenarios are calculated individually. CONCLUSION. The use of the proposed mathematical model provides quick calculations of the economic assessment of the use of electrochemical energy storage. For gas piston power plants, where they are required to stabilize the parameters of power quality, their commercial attractiveness is significantly higher than for power plants of another type.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.