МОДЕЛЬ КІЛЬКІСНОЇ ОЦІНКИ ЗМІН ТА БАЛАНСОВИХ УМОВ ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПІДПРИЄМСТВА ПРИ НАЯВНОСТІ ДЕКІЛЬКОХ ДЖЕРЕЛ

Анотація

У статті розглянуто задачу кількісної оцінки змін структури енергозабезпечення підприємства за умов функціонування декількох джерел електроенергії, зокрема централізованого електропостачання, локальної генерації, резервних енергетичних установок та систем накопичення. Актуальність дослідження визначається необхідністю формалізації балансових умов роботи енергетичної системи підприємства в умовах нерівномірного графіка навантаження, обмежень зовнішнього електропостачання, варіативності генерації та потреби у забезпеченні безперервності живлення критичних споживачів. Запропоновано математичну модель енергетичного балансу підприємства, яка базується на поданні сукупної потужності системи як суми доступних потужностей усіх джерел з урахуванням часової залежності їх роботи. У моделі враховано змінний характер споживання електроенергії, потужнісні обмеження кожного джерела, режими заряду та розряду накопичувачів, коефіцієнти корисної дії, втрати при передачі та резерв потужності для компенсації аварійних і пікових режимів. Балансова умова сформульована у вигляді функціональної залежності між обсягом генерації, накопиченням, зовнішнім надходженням енергії та сумарним попитом підприємства у кожний дискретний момент часу. На основі моделі визначено кількісні показники оцінки енергетичного стану системи, зокрема рівень покриття навантаження, величину дефіциту або профіциту потужності, частку участі кожного джерела у формуванні балансу, а також коефіцієнт енергетичної стійкості підприємства. Показано, що застосування систем накопичення та алгоритмів керування розподілом навантаження дозволяє зменшити амплітуду дисбалансу, підвищити надійність енергозабезпечення та забезпечити адаптивність системи до змін зовнішніх і внутрішніх режимних параметрів. Обґрунтовано доцільність використання SCADA-систем, технологій Smart Grid та оптимізаційних алгоритмів для реалізації динамічного керування енергетичними потоками в режимі реального часу. Отримані результати можуть бути використані для побудови систем підтримки прийняття рішень при проєктуванні та експлуатації багатоджерельних систем енергозабезпечення підприємств.