Оптимизация параллельно-резервного взаимодействия солнечной электростанции и газотурбинной установки: методы управления и критерии переключения

Аннотация

В статье представлены комплексные результаты исследования гибридной энергосистемы, объединяющей солнечную электростанцию "Перово" (Крым, установленная мощность 20 МВт) и газотурбинную установку ГТЭ-65 производства АО "Силовые машины". На основании анализа реальных эксплуатационных данных за 2020-2023 годы разработан усовершенствованный алгоритм управления переключением между источниками генерации, учитывающий динамические характеристики обоих типов оборудования. Предложенная трехрежимная система управления демонстрирует снижение эксплуатационных затрат на 14,7% по сравнению с традиционными схемами резервирования, что подтверждено детальными технико-экономическими расчетами. Особое внимание уделено оптимизации переходных процессов при переключении режимов работы, позволившей сократить время выхода ГТУ на номинальную мощность до 3,8 минут при одновременном уменьшении количества пусковых циклов на 12,6%. В работе приведен сравнительный анализ различных стратегий управления нагрузкой с учетом сезонных колебаний выработки СЭС и реальных ценовых условий на природный газ в Южном федеральном округе. Результаты исследования подкреплены данными эксплуатации аналогичных гибридных систем в энергосистеме Краснодарского края за период 2021-2023 гг. Доказана экономическая эффективность предложенных решений с расчетным сроком окупаемости модернизации системы управления 2,3 года. Статья представляет практический интерес для проектировщиков гибридных энергокомплексов и операторов распределенных энергосистем в регионах с высокой солнечной инсоляцией.