<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2023-25-5-74-82</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-2819</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRICITY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Управление потоками мощности в локальных сетях</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Local  power  flow  control</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6483-4053</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Четошникова</surname><given-names>Л. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Chetochnikova</surname><given-names>L. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Четошникова  Лариса  Михайловна  –  д-р  техн. наук,  профессор  кафедры  автоматики</p><p>г. Челябинск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Chelyabinsk</p></bio><email xlink:type="simple">chlm56@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Смоленцев</surname><given-names>Н. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Smolentsev</surname><given-names>N. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Смоленцев  Николай  Иванович  –  канд.  техн.  наук, доцент  кафедры  технической электроники</p><p>г. Новосибирск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Томских</surname><given-names>Н. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Tomskich</surname><given-names>N. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Томских Наталья Валерьевна - студент</p><p>г. Челябинск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Chelyabinsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гимгина</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gimgina</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Гимгина Дарья Александровна – студент</p><p>г. Челябинск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Chelyabinsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лаврентьева</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lavrentieva</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Лаврентьева Дарья Алексеевна – студент</p><p>г. Челябинск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Chelyabinsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Южно-Уральский государственный университет (НИУ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>South Ural State University. National Research University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Siberian State University of Telecommunications and Information Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>13</day><month>01</month><year>2024</year></pub-date><volume>25</volume><issue>5</issue><fpage>74</fpage><lpage>82</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Четошникова Л.М., Смоленцев Н.И., Томских Н.В., Гимгина Д.А., Лаврентьева Д.А., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Четошникова Л.М., Смоленцев Н.И., Томских Н.В., Гимгина Д.А., Лаврентьева Д.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Chetochnikova L.M., Smolentsev N.I., Tomskich N.V., Gimgina D.A., Lavrentieva D.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/2819">https://www.energyret.ru/jour/article/view/2819</self-uri><abstract><p>АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в разработке способов и методов подключения распределенных сетей с альтернативными источниками к централизованным систем  электроснабжения.  ЦЕЛЬ.  Показать  перспективы  развития  локальных электрических сетей с распределенной генерацией. Изменения, происходящие в последнее время  в  электроэнергетике,  заставляют  пересматривать  требования  как  к инфраструктуре,  так  и  объектам  электроэнергетики.      Показать,  что  подключение распределенных генераторов и потребителей электрической энергии к сети сопряжено с определенными  сложностями.  Решение  задачи  качественного  и  бесперебойного электроснабжения потребителей требует нового подхода, связанного с использованием современных  технологий  Smart  Grid,  в  равной  мере  относящихся  и  к  энергетике,  и  к информационно-технологической  области.  Отмечается,  что  для  реализации  такой масштабной задачи была разработана «дорожная карта» «Энерджинет» Национальной технологической  инициативы,  среди  основных  направлений  которой  указываются цифровизация  инфраструктуры  распределительных  сетей  и  глубокая  децентрализация производства  электроэнергии.  Рассмотреть  в  соответствии  с  выделенными направлениями  сегменты  рынка  интеллектуальной  энергетики,  к  которым  относятся: надёжные  и  гибкие  распределительные  сети,  интеллектуальная  распределённая энергетика и потребительские сервисы. Предложить вариант решения задачи на примере локальной микросети низкого напряжения с распределенной генерацией МЕТОДЫ. Решение задачи предлагается на базе создания симуляционной модели, с помощью которой можно выполнить  ряд  тестов  и  получить  оптимальный  в  пределах  данной  области  ошибки режим сети, осуществить различные варианты структуры микросети, количества и вида генераторов,  уровня  нагрузки.  Предложена  структурная  схема  локальной  сети. РЕЗУЛЬТАТЫ.  В  статье  описан  процесс  управления  потоками  мощности  между производителями  (локальными  распределенными  источниками)  и  потребителями электроэнергии.  Этот  процесс  осуществляется  через  единый  управляющий  центр,  в который поступает информация о состоянии объектов микросети - уровне выработки электроэнергии генераторами и уровне текущей нагрузки потребителей. По результатам обработки информации в управляющем центре принимается решение о перераспределении мощности  между  объектами.  Предложена  схема,  описывающая  динамический  процесс перемещения  мощности  для  эффективного  управления  ресурсами  в  сети  распределения мощности.  ЗАКЛЮЧЕНИЕ.  Рассмотренный  алгоритм  управления  мощностью представляет  собой  простую  реализацию  классической  балансировки  нагрузки,  и  при этом  позволяет  обеспечить  оптимальное  распределение  энергии  в  пределах  заданной ошибки. Оптимальным, в данном случае, будет состояние системы, при котором все распределенные возобновляемые источники энергии, используются в полном объеме для удовлетворения  потребностей  локальной  микросети,  при  этом  снижая  до  минимума потребление  от  сети.  При  этом  дополнительно  необходимо  ввести  поправки  на неравномерность  и  нестабильность  выработки  электроэнергии  возобновляемыми источниками энергии.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Show  the  prospects  for  the  development  of  local  electric  networks  with distributed generation. Recent changes in the electric power industry are forcing the revision of the  requirements  for  both  infrastructure  and  power  facilities.  Show  that  the  connection  of distributed generators and consumers of electrical energy to the network is fraught with certain difficulties.  Solving  the  problem  of  high-quality  and  uninterrupted  power  supply  to  consumers requires  a  new  approach  associated  with  the  use  of  modern  Smart  Grid  technologies,  equally related to energy and information technology. It is noted that for the implementation of such a large-scale  task,  the  "road  map"  "Energynet"  of  the  National  Technology  Initiative  was developed,  among  the  main  directions  of  which  are  the  digitalization  of  the  infrastructure  of distribution  networks  and  the  deep  decentralization  of  electricity  production.  Consider,  in accordance  with  the  identified  areas,  the  segments  of  the  smart  energy  market,  which include: reliable  and  flexible  distribution  grids,  smart  distributed  energy  and  consumer  services. Propose  a solution  to  the  problem  using  the  example  of  a  local  low  voltage  microgrid  with distributed  generation.  METHODS.  The  solution  to  the  problem  is  proposed  on  the  basis  of creating  a  simulation  model,  with  the  help of  which  it  is possible  to  perform  a  number  of  tests and obtain the optimal network mode within a given error area. implement various options for the structure of the microgrid, the number and type of generators, the load level. The structural diagram  of  the  local  network  is  proposed.  RESULTS.  The  article  describes  the  process  of managing  power  flows  between  producers  (local  distributed  sources)  and  consumers  of electricity.  This  process  is  carried  out  through  a  single  control  center,  which  receives information  about  the  state  of  the  micro-grid  objects - the  level  of  electricity  generation  by generators  and  the  level of  the  current  load of  consumers.  Based  on  the results  of  information processing  in  the  control  center,  a  decision  is  made  on the  redistribution  of  power  between objects.  A  scheme  describing  the  dynamic  process  of  power  transfer  for  efficient  resource management  in  the  power  distribution  network  is  proposed.  CONCLUSION.  The  considered power management algorithm is a simple implementation of classical load balancing, and at the same time allows for optimal energy distribution within a given error. Optimal, in this case, will be the state of the system, in which all distributed renewable energy sources are used in full to meet the needs of the local micro-network, while reducing to a minimum the consumption from the  network.  At  the  same  time,  it  is  also  necessary  to  introduce  corrections  for  the  unevenness and instability of electricity generation by renewable energy sources.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>локальная электрическая сеть</kwd><kwd>распределенная генерация</kwd><kwd>управление  потоками энергии</kwd><kwd>распределение мощности</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>local  electrical  network</kwd><kwd>distributed  generation</kwd><kwd>energy  flow  control</kwd><kwd>power  distribution</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках Государственного задания 071-03-2023-001  от 19.01.2023 г.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The  work  was  completed  within  the  framework  of  the  State  assignment  071-03-2023-001 dated 01/19/2023.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кобец Б.Б., Волкова И.О. Инновационное развитие электроэнергетики на базе концепции Smart Grid. – М.: ИАЦ Энергия. – 2010. – 208 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kobets  BB,  Volkova  I.O.  Innovative  development  of  the  electric  power  industry  based on the Smart Grid concept. - M.: IAC Energiya. - 2010.-- 208 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хохлов А., Мельников Ю., Веселов Ф., Холкин Д., Дацко К. Распределённая энергетика в России: потенциал развития. — М.: Энергетический центр Московской школы управления «Сколково», 2019. – 89 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khokhlov  A.,  Melnikov  Yu.,  Veselov F.,  Kholkin  D.,  Datsko  K.  Distributed  energy  in Russia:  development  potential. -  M.:  Energy  Center  of  the  Moscow  School  of  Management "Skolkovo", 2019. - 89 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ерошенко С. А., Карпенко А. А., Кокин С. Е., Паздерин А. В. Научные проблемы распределённой генерации // Известия вузов: Проблемы энергетики, 2010. №11–12. С. 126–133.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Eroshenko  S.  A.,  Karpenko  A.  A.,  Kokin  S.  E.,  Pazderin  A.  V.  Scientific  problems  of distributed  generation  //  Izvestiya  vuzov:  Problems  of  power  engineering,  2010.  No.  11–12.  S. 126-133.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Смоленцев, Н. И. Энернет. Состояние и перспективы / Н. И. Смоленцев, А. Н. Игнатов, Д. С. Иргибаева // Современные проблемы телекоммуникаций: Материалы Международной научно-технической конференции, Новосибирск, 22–23 апреля 2021 года. – Новосибирск: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2021.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khokhlov A. Development of distributed generation will lead to dramatic changes in the architecture of the power industry in Russia. Energy and industry of Russia. 2017, no. 11</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хохлов А. Развитие распределенной генерации приведет к кардинальным изменениям в архитектуре электроэнергетики России. Энергетика и промышленность России. 2017, № 11</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">"Roadmap"  "ENERGINET"  of  the  National  Technology  Initiative. https://minenergo.gov.ru/node/8916 (date of circulation 03/12/2021).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">«Дорожная карта» «ЭНЕРДЖИНЕТ» Национальной Технологической Инициативы. https://minenergo.gov.ru/node/8916 (дата обращения 12.03.2021 г.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tyagunov  MG,  Vikulov  AN  Renewable  energy  in  distributed  power  systems.  Moscow Power  Engineering  Institute  (NRU)  SOK  №7.  2018  -  Access  mode:  https://www.c-o-k.ru/articles/vozobnovlyaemaya-energetika-v-raspredelennyh-energosistemah  (date  of  treatment 02/08/2021).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тягунов М. Г., Викулов А. Н. Возобновляемая энергетика в распределённых энергосистемах. Московский энергетический институт (НИУ) СОК №7. 2018 – Режим доступа: https://www.c-o-k.ru/articles/vozobnovlyaemaya-energetika-v-raspredelennyh-energosistemah (дата обращения 08.02.2021).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Digital transition in the electric power industry of Russia: expert and analytical report. / under total. ed. V.N. Knyaginin and D.V. Kholkina. M., CSR, 2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Цифровой переход в электроэнергетике России: экспертно-аналитический доклад. / под общ. ред. В.Н. Княгинина и Д.В. Холкина. М., ЦСР, 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khovalova  T.V.,  Zholnerchik  S.S.  Effects  of  introducing  smart  power  grids.  Strategic decisions and risk management. 2018, (2): S. 92-101.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ховалова Т.В., Жолнерчик С.С. Эффекты внедрения интеллектуальных электроэнергетических сетей. Стратегические решения и риск-менеджмент. 2018, (2): С. 92-101.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Integration  of  Distributed  Energy  Resources  in  Power  Systems:  Implementation, Operation, and Control. / Edited by Toshihisa Funabashi. - Elsevier Inc., 2016.-- 313 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Integration of Distributed Energy Resources in Power Systems: Implementation, Operation, and Control. / Edited by Toshihisa Funabashi. - Elsevier Inc., 2016. – 313 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Planning  for  the  Renewable  Future:  Long-term  modeling  and  tools  to  expand  variable renewable  power  in  emerging  economies,  International  Renewable  Energy  Agency,  Abu  Dhabi. 2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Planning for the Renewable Future: Long-term modelling and tools to expand variable renewable power in emerging economies, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi. 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kubarkov Yu. P., Chivenkov AI, Vikhorev NN, Shalukho A. V, Lipuzhin IA Method of regulating  the  current  of  the  power  line  in  the  load  node.  Samara  State  Technical  University Bulletin. Series: technical sciences. 2019. No. 1 (61). S. 128-138</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кубарьков Ю. П., Чивенков А. И., Вихорев Н. Н., Шалухо А. В, Липужин И. А. Способ регулирования тока линии электропередачи в узле нагрузки. Вестник самарского государственного технического университета. Серия: технические науки. 2019. № 1 (61). С. 128-138</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smolentsev  N.I.,  Kondrin  S.A.  Superconducting  electrokinetic  energy  storage  device for  local  electrical  networks  //  News  of  higher  educational  institutions.  Energy  problems.  2017, Vol. 19, No. 3-4. S.53-60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Смоленцев Н.И., Кондрин С.А. Сверхпроводящий электрокинетический накопитель энергии для локальных электрических сетей // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2017, Т.19, № 3-4. С.53-60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chetoshnikova  L.M.,  Smolentsev  N.I.,  Chetoshnikov  S.A.,  Degtyarev  D.V.  Control system in the local low voltage electrical network. Polzunovsky Bulletin, N1, 2015, pp. 105-107.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Четошникова Л.М, Смоленцев Н.И., Четошников С.А., Дегтярев Д.В. Система управления в локальной электрической сети низкого напряжения. Ползуновский вестник, N1, 2015, стр. 105-107.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">R. Akella, F. Meng, D. Ditch, B. McMillin, M. Crow. Distributed Power Balancing for the FREEDM System. 2010 First IEEE International  Conference on Smart Grid Communication, 594 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">R. Akella, F. Meng, D. Ditch, B. McMillin, M. Crow. Distributed Power Balancing for the FREEDM System. 2010 First IEEE International Conference on Smart Grid Communication, 594 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Arakelov,  V.  E.  Methodical  issues  of  energy  saving  /  V.  E.  Arakelov,  A.  I.  Kremer. - M.: Energoatomizdat, 1990.-- 192 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аракелов, В. Е. Методические вопросы экономии энергоресурсов / В. Е. Аракелов, А. И. Кремер. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 192 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Аракелов, В. Е. Методические вопросы экономии энергоресурсов / В. Е. Аракелов, А. И. Кремер. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 192 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
