LOCAL OPTIMAL CONTROL OF INTELLIGENT ELECTRICAL NETWORKS
Authors: Khlebnikov V.K. , Tsygulev N.I. , Nagay V.I. , Galstyan R.A. 
Published: December 2024

At present, much attention is paid to the creation of intelligent electric networks in power engineering. To solve this problem, a model scheme of the main and distribution electrical networks has been developed for controlling parameters in normal and post-emergency conditions of which, regulators of transformation coefficients of network transformers and high-speed compensating devices for smooth regulation of reactive load power are used. Algorithms for controlling the parameters of operating modes in normal and post-emergency modes have also been developed. The implementation of the proposed algorithms ensures the operation of the main and distribution electric networks with minimal losses of electricity transmission. The relevance of the work is due to the development of an optimal control algorithm that works at the pace of the process, including forecasting modes and dynamic optimization of electrical network modes with the presence of elements whose behavior is stochastic. The pace of the process is the operation of a control system with a speed that ensures optimal control of the normal mode. The aim of the work is to form a mathematical model for local control of the main power grid (MPG) and distribution electric networks (DEN), the use of which will ensure the minimal losses of electricity transmission, which is the implementation of one of the key directions of the concept «Digital Transformation 2030». Due to the general trends in the creation of intelligent electrical networks, which will increase the energy security of the state. Research methods. Methods of mathematical and computer modeling of electrical network modes, methods of mathematical statistics, mathematical analysis, decision-making theory, reliability, stability of the distribution network will be used in solving the tasks. The results of the study will be recommended for the introduction of distribution and main electric networks into energy enterprises.

В настоящее время в электроэнергетике большое внимание уделяется созданию интеллектуальных электрических сетей. Для решения поставленной задачи разработана модельная схема интеллектуальных магистральной и распределительной электрических сетей, для управления параметрами в нормальном и послеаварийном режимах которых используются регуляторы коэффициентов трансформации сетевых трансформаторов и быстродействующие компенсирующие устройства плавного регулирования реактивной мощности нагрузки. Разработаны также алгоритмы управления параметрами режимов работы в нормальном и послеаварийном режимах. Реализация предложенных алгоритмов обеспечивает эксплуатацию магистральной и распределительной электрических сетей с минимальными потерями транспорта электроэнергии. Актуальность работы обусловлена разработкой алгоритма оптимального управления, работающие в темпе процесса, в том числе включающие прогнозирование режимов и динамическую оптимизацию электрических режимов сети с наличием элементов, поведение которых стохастично. Под темпом процесса понимается работа системы управления с быстродействием, обеспечивающим оптимальное управление нормальным режимом. Целью работы является формирование математической модели для локального управления режимом магистральной (МЭС) и распределительной (РЭС) электрических сетей, использование которой обеспечит минимальные потери транспорта электроэнергии, что является реализацией одного из ключевых направлений концепции «Цифровая трансформация 2030». Обусловлена общими трендами создания интеллектуальных электрических сетей, что позволит повысить энергобезопасность государства. Методы исследования. При решении поставленных задач будут использованы методы математического и компьютерного моделирования режимов электрической сети, методы математической статистики, математического анализа, теории принятия решений, надежности, устойчивости работы распределительной сети. Результаты исследования будут рекомендованы к внедрению в энергопредприятия распределительных и магистральных электрических сетей.