Ключові слова
mode planning
local energy system
distributed energy resources
renewable sources
energy storage system мікромережа
планування режимів
локальна енергетична система
розподілені енергоресурси
відновлювані джерела
установка зберігання енергії
Як цитувати
Анотація
У роботі наведено методики та моделі розв’язання задач планування режимів функціонування мікромережі. Основна ціль оптимізації – мінімізація вартості електроенергії, закупленої у електропостачальника. Завдання підтримки стану готовності установки збереження енергії вирішується розв’язанням додаткових задач оптимізації та подається системою обмежень. Наведено цільову функцію задач оптимізації та систему рівнянь балансів електроенергії. Розроблено математичну модель імітації режимів функціонування установки зберігання енергії як основного засобу балансування потоків енергії в мікромережі. Розроблено математичну модель імітації функцій контролю потоків енергії від сонячної станції як основного засобу нерегульованої генерації електроенергії в мікромережі. Розроблено математичну модель розв’язання задачі мінімізації витрат на закупівлю електроенергії задля забезпечення стану готовності мікромережі до ізольованого режиму. Розроблено математичну модель розв’язання задачі мінімізації витрат на закупівлю електроенергії для власного електроспоживання мікромережі. Розроблено методику оцінки обсягів резервування енергії, необхідної для підтримки критичного електроспоживання в ізольованому режимі. Розроблено методику комплексного розв’язання задач планування режимів функціонування енергетичного устаткування мікромережі. Наведено приклад розрахунків на виконання завдань планування режимів функціонування мікромережі. За результатами розрахунків проаналізовано особливості формування балансів електроенергії в мікромережі. Бібл. 25, рис. 5.
Посилання
On the Approval of the Strategy for the Development of Distributed Generation for the Period until 2035 and the Endorsement of the Operational Action Plan for Its Implementation in 2024–2026. Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine 1807.2024 No 713-р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/713-2024-%D1%80#Text (accessed at 20.06.2025). (Ukr)
Concept of implementation of “smart grids” in Ukraine by 2035. Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine 14.10.2022 No 908-р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/908-2022-%D1%80#Text (accessed at 20.06.2025) (Ukr)
Bayindir R., Colak I., Fulli G., Demirtas K. Smart grid technologies and applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. Vol. 66. Pp. 499-516. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.08.002.
Yeliz Yoldaş, Ahmet Önen, Muyeen S.M., Athanasios V. Vasilakos, İrfan Alan. Enhancing smart grid with mi-crogrids: Challenges and opportunities. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. Vol. 72. Pp. 205-214. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.064.
IEC TS 62898-1: 2017+AMD 1: 2023 Microgrids – Part 1: Guidelines for microgrid projects planning and speci-fication. 2023. 78 p.
IEC TS 62898-2: 2018+AMD 1: 2023 Microgrids – Part 2: Guidelines for operation. 2018. 38 p.
On Electricіty Market: The Law of Ukraine 13.04.2017 No 2019-VIII. URL: http://zakon3.rada.gov.ua/laws/show/2019-19 (accessed at 20.06.2025) (Ukr)
Code of distribution systems. NERC Resolution 14.03.2018 No 310. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/en/v0310874-18?lang=uk#Text (accessed at 20.06.2025) (Ukr)
Zhang D., Evangelisti S., Lettieri P., Papageorgiou L.G.Economic and environmental scheduling of smart homes with microgrid: DER operation and electrical tasks. Energy conversion and management. 2016. Vol. 110. Pp. 113-124. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.11.056.
Salam A.A., Azah M., Hannan M.A. Technical challenges on microgrids. ARPN Journal of engineering and ap-plied sciences. 2008. Vol. 3(6). Pp. 64-69.
Muhammad Fahad Zia, Elhoussin Elbouchikhi, Mohamed Benbouzid. Microgrids energy management systems: A critical review on methods, solutions, and prospects. Applied Energy. 2018. Vol. 222. Pp. 1033-1055. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.04.103.
Ahmad S., Shafiullah M., Ahmed C.B., Alowaifeer M. A Review of Microgrid Energy Management and Control Strategies. IEEE Access. 2023. Vol. 11. Pp. 21729-21757. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3248511.
Shayeghi H., Shahryari E., Moradzadeh M., Siano P. A Survey on Microgrid Energy Management Considering Flexible Energy Sources. Energies. 2019. Vol. 12(11). Article no: 2156. DOI: https://doi.org/10.3390/en12112156.
Kyrylenko O.V., Blinov I.V., Parus Ye.V., Trach I.V. Evaluation of efficiency of use of energy storage system in electric networks. Tekhnichna Elektrodynamika. 2021. No 4. Pp. 44-54. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2021.04.044. (Ukr)
Blinov I., Trach I., Parus Y., Khomenko V., Kuchanskyy V., Shkarupylo V. Evaluation of The Efficiency of The Use of Electricity Storage Systems in The Balancing Group and The Small Distribution System. IEEE 2nd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), Kharkiv, Ukraine, 13-17 September 2021. Pp. 262-265. DOI: https://doi.org/10.1109/KhPIWeek53812.2021.9569981.
Sachidananda Sen, Vishal Kumar. Microgrid modelling: A comprehensive survey. Annual Reviews in Control. 2018. Vol. 46. Pp. 216-250. DOI: https://doi.org/10.1016/j.arcontrol.2018.10.010.
Gokul Sidarth Thirunavukkarasu, Mehdi Seyedmahmoudian, Elmira Jamei, Ben Horan, Saad Mekhilef, Alex Stojcevski. Role of optimization techniques in microgrid energy management systems – A review. Energy Strategy Reviews. 2022.Vol. 43. Article no: 100899. DOI: https://doi.org/10.1016/j.esr.2022.100899.
Mahmoud M.S., S. Azher Hussain, Abido M.A. Modeling and control of microgrid: An overview. Journal of the Franklin Institute. 2014. Vol. 351. Issue 5. Pp. 2822-2859. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfranklin.2014.01.016.
Ahmad Alzahrani, Mehdi Ferdowsi, Pourya Shamsi, Cihan H. Dagli. Modeling and Simulation of Microgrid. Procedia Computer Science. 2017. Vol. 114. Pp. 392-400. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procs.2017.09.053.
Liang H., Zhuang W. Stochastic Modeling and Optimization in a Microgrid: A Survey. Energies. 2014. Vol. 7(4). Pp. 2027-2050. DOI: https://doi.org/10.3390/en7042027.
Blinov I.V., Palachov S.O., Parus Ye.V., Klymenko O.H. Use cases of microgrids according to international standards. Pratsi Instytutu elektrodynamiky NAN Ukrainy. 2025. Vyp. 70. Pp. 14-25. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2025.70.014. (Ukr)
About the statement of Rules of the market. Resolution of National energy and regulatory commission, Ukraine 14.03.2018 No 307. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/v0307874-18#Text (accessed at 20.06.2025) (Ukr)
Olefir D., Parus E., Rybyna O., Miroshnyk V. Daily optimization of the working schedule of the hydroelectric plant taking into account the nonlinear function of the costs of own needs. Pratsi Instytutu elektrodynamiky NAN Ukrainy. 2024. Vyp. 69. Pp. 36-45. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2024.69.036. (Ukr)
Blinov I.V., Parus Ye.V., Shymaniuk P.V., Vorushylo A.O. Optimization model of microgrid functioning with solar power plant and energy storage system. Tekhnichna Elektrodynamika. 2024. No 5. Pp. 69-78. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2024.05.069. (Ukr)
Gurobi Optimization LLC. Gurobi Optimizer Reference Manual. 2025. URL: https://docs.gurobi.com/projects/optimizer/en/current/index.html (accessed at 20.06.2025).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2025 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА