Учёные из Сколтеха разработали алгоритм для инверторов, которые используются в электросетях распределённой генерации. Алгоритм поможет контролировать качество энергии, передаваемой в общую электросеть. Как поясняют в Сколтехе, распределённая энергетика характеризуется децентрализацией сети, внедрением «умных» систем энергоснабжения, активным вовлечением потребителей и увеличением доли источников возобновляемой энергии. В число технологий распределённой энергетики входит распределённая генерация — производство электроэнергии, когда вместо большой электростанции её источником является много малых объектов, таких как дома с солнечными панелями. В электросетях распределённой генерации важное место занимают инверторы — устройства, которые преобразуют мощность выработанной электроэнергии до частоты переменного тока (в странах Европы этот показатель равен 50 Гц). «Инверторы программируются математическими функциями, уравнениями с определёнными коэффициентами, — рассказывает первый автор работы, инженер Лаборатории интеллектуальных сетей в Центре энергетических технологий Сколтеха Илья Веретенников. — Если параметры сети не меняются, то коэффициенты достаточно посчитать один раз. Так как в системе распределённой энергии параметры сети меняются постоянно, — например, из-за того, что кто-то перестал продавать электроэнергию, — коэффициенты нужно пересчитывать. Оценить правильность их настройки с точки зрения стабильности сложно, однако от этого зависит качество электроэнергии, попадающей в сеть. Она должна соответствовать стандарту. Если качество хуже, то передавать в сеть её нельзя». Учёные Сколтеха представили алгоритм контроллера, который автоматически пересчитывает коэффициенты, контролируя качество поступаемой в сеть энергии. На основании данных измеренных напряжений в контроллере генерируется управляющий сигнал, который на выходе обеспечивает показатель переменного тока в 50 Гц без искажений. «Во время исследования мы создали модель сети и более детальную модель инвертора. Благодаря им можно проверять разные алгоритмы контроллера, их стабильность, эффективность. Далее наши результаты мы валидировали экспериментальными данными: подключали к сети реальный инвертор, моделируя ситуацию, когда есть локальная нагрузка и часть энергии идёт в сеть. В лаборатории мы в основном работаем с маломощными инверторами, пригодными для домашнего использования. У нас есть прекрасное оборудование для детальной симуляции в реальном времени. С его помощью можно симулировать какую угодно сеть с любым количеством инверторов и любыми параметрами», — добавляет Илья Веретенников. Учёные видят потенциал распределённой энергетики в тех регионах России, где, несмотря на большое количество солнечных дней, до сих пор используют неэкологичные способы производства электроэнергии. В планах исследователей — сделать алгоритм полностью автоматическим по технологии plug-and-play. «Любая настройка — это лишнее препятствие для конечного потребителя. Сейчас у нас не все параметры подстраиваются автоматически, но мы планируем продолжать работать над алгоритмом, чтобы сделать его полностью автоматическим — как, например, любые современные устройства, которыми можно пользоваться сразу после подключения к компьютеру, а настройка происходит автоматически», — подытожил Илья Веретенников.   Информационная служба Хабра