Управління надійністю електроенергетичних систем у контексті реалізації концепції “розумних” мереж

Abstract

Сучасний розвиток електроенергетики характеризується масштабними трансформаціями, спрямованими на підвищення надійності, ефективності та стійкості енергосистем. Традиційні електричні мережі, побудовані на принципах централізованого генераційного та радіального розподілу, поступово вичерпують свій потенціал у контексті зростаючих навантажень, появи розподіленої генерації, підключення відновлюваних джерел енергії та зростання вимог до якості й безперервності електропостачання. Одним із ключових напрямів модернізації є впровадження концепції «розумних» електричних мереж (Smart Grid), яка забезпечує інтеграцію цифрових технологій, автоматизації та засобів телекомунікації у традиційну електроенергетичну інфраструктуру. Концепція Smart Grid дозволяє здійснювати оперативне керування режимами, зменшувати втрати, підвищувати надійність та створювати умови для активної участі споживачів у керуванні енергоспоживанням. Особливу роль у формуванні Smart Grid відіграють цифрові підстанції, системи автоматичного секціонування мереж, реклоузери, а також комплексні алгоритми оцінки надійності з урахуванням сучасних вимог до безпеки, кіберзахисту та гнучкості енергосистеми. Важливість цифрової трансформації українських електричних мереж додатково зумовлена необхідністю відновлення та модернізації енергетичної інфраструктури в умовах військових викликів та інтеграції до європейської енергосистеми ENTSO-E. Метою магістерської роботи є дослідження методів підвищення надійності електроенергетичних систем на основі впровадження концепції Smart Grid, цифрових підстанцій, автоматизованих комутаційних пристроїв та сучасних методів розрахунку надійності. Для досягнення поставленої мети необхідно виконати такі завдання: – проаналізувати принципи побудови «розумних» електромереж; – дослідити архітектуру та функціональні можливості цифрових підстанцій; – обґрунтувати проєктні рішення електричної частини підстанції 35/10 кВ; – розглянути застосування реклоузерів як засобу автоматичного секціонування; – виконати розрахунок показників надійності з використанням сучасних методів аналізу. Об'єктом дослідження є електроенергетичні системи розподільчого рівня. Предметом дослідження є методи підвищення надійності електричних мереж на основі впровадження інтелектуальних технологій. Наукова новизна роботи полягає у комплексному підході до оцінки та підвищення надійності електроенергетичних систем із використанням цифрових технологій, інтелектуального керування та автоматизованих комутаційних пристроїв. Практична значущість полягає у можливості застосування запропонованих рішень для модернізації та підвищення надійності розподільчих мереж України з урахуванням сучасних стандартів і вимог безпеки.