Мультиагентные системы (МАС) в электроэнергетике

Развитие технологий производства оборудования для генерации электрической энергии, повышение эффективности единичной мощности, а также повышение газификации, развитие энергетических систем, использующих для производства электрической энергии инновационные виды топлива, побочные продукты промышленного производства, отходы и возобновляемые источники энергии дают возможность более эффективно решать проблемы 

потребителей электрической энергии, присоединённых к централизованным системам энергоснабжения, функционирующих в условиях ограничений со стороны энергосистемы (сетевых, генерирующих, регуляторных, экономических), решать проблемы развития городов, промышленных площадок, удалённых территорий, газовых и нефтяных промыслов, газотранспортных и нефтетранспортных систем.

Основной из проблем, ограничивающих извлечения из имеющихся возможностей общеэкономических выгод, является необходимость интеграции распределённой энергетики в энергосистемы, требующая применение дорогостоящих преобразовательных устройств, специальной автоматики, замещающей всю систему управления энергосистемой.

Целью предложения является проработка вопроса присоединения распределённой генерации к общим электрическим сетям на основе мультиагентных устройств.

Принятые в централизованных энергосистемах подходы в управлении режимами, основанные на интеграции источников энергии в единую подробную цифровую модель энергосистемы ведёт к росту размерности решаемых задач, усложнению системы управления при увеличивающемся количестве объектов управления и удорожанию решений, связанных как с присоединением к электрической сети, так и с обеспечением синхронной работы оборудования.

Технологическая и экономическая нецелесообразность такой интеграции повышает актуальность необходимости проработки решений на основе мультиагентных систем, позволяющих решать задачи обеспечения надежной и эффективной работы распределённой энергетики в электрических сетях на основе, например, таких технологий:

- контроля устойчивости параллельной работы генерации без полного контроля режима электрической сети на базе синхронизированных векторных измерений в узлах расчётной модели;

- мультиагентного регулирования напряжения в электрической сети;

- децентрализованного контроля устойчивости узлов нагрузки электрической сети;

- мультиагентной реконфигурации сети в аварийных режимах для обеспечения надежности энергоснабжения и живучести энергосистемы;

- опережающего деления сети для ограничения ударных моментов на валах синхронных машин, ограничения отключаемых токов короткого замыкания, обеспечения благоприятных условий работы релейной защиты.

Ключевые параметры реализации идеи развития МАС в электроэнергетике

Суть предложения

Упрощение технического регулирования распределённой энергетики

Раздел программы

Цифровая энергетика

Цели проекта

  • Внедрение новой технологии управления энергосистемами, способной решить задачу «свободного» объединения синхронных генераторов без применения преобразовательных устройств силовой электроники за счет специальной автоматики с использованием идей мультиагентного автоматического управления, искусственного интеллекта.
  • Упрощение механизмов технологического регулирования объектов децентрализованной распределенной энергетической инфраструктуры.
  • Снижение стоимости технологического присоединения к существующей электрической сети и стоимости решений по выдаче мощности.
  • Стимулирование развития децентрализованной распределенной энергетической инфраструктуры, в том числе работающей в режиме когенерации.

Области применения результатов проекта

  • Обеспечение энергоснабжения потребителей,технологическое присоединение которых к существующим электрическим и тепловым сетям требует больших затрат (как за счёт более технологически сложных решений, так и за счёт низкой эффективности деятельности собственников сетей) и стоимость электрической энергии (тепловой энергии) для которых из централизованной энергосистемы более высокое.
  • Энергоснабжение новых потребителей на территории ТПК, в случае, если требуются существенные затраты на технологическое присоединение и (или) (в случае строительства объектов генерации) на реализацию схемы выдачи мощности.

Результаты проекта

Доля проектов, связанных с новым строительством, которое предусматривает в том числе строительство объектов когенерации, присоединяются к ЕЭС России посредством предлагаемой технологии:

  • - 2020 год – до 30%;
  • - 2025 год – до 50%

Необходимые меры поддержки

  • Финансовая поддержка НИОКР и создания опытно-промышленных образцов через инвестиционные фонды и институты развития.
  • Директивы для представителей государства в Советах директоров компаний с государственным участием.

Необходимость внесения изменений в действующие нормативные и правовые акты

В соответствии с планом мероприятий («Дорожной картой») «Развитие децентрализованной распределенной энергетической инфраструктуры»