Использование цифровых двойников для оценивания состояния и расчета режимов электроэнергетических систем

Аннотация

Актуальность: работа обусловлена необходимостью повышения точности и оперативности расчетов режимов и оценивания состояния современных электроэнергетических систем (ЭЭС) для повышения эффективности оперативного управления ЭЭС. Повышение точности и оперативности расчетов можно добиться использованием цифровых двойников ЭЭС, которые могут полностью моделировать различные режимы (установившиеся, симметричные, сложнонесимметричные и др.) и определять параметры, необходимые для оперативного управления ЭЭС и её элементов. Анализ использования цифровых двойников показывает большие перспективы их использования, как в энергетике, так и в других сферах экономики.

Цель: в условиях цифровизации электроэнергетики показать, что использование цифровых двойников применительно к расчётам оперативных режимов и оцениванию состояния ЭЭС увеличивает оперативность, точность расчетов и в целом повышает эффективность диспетчерского управления и решение эксплуатационных задач; сделать обзор цифровых двойников и их применение для расчетов сложнонесимметричных режимов ЭЭС.

Методы: для цифрового моделирования различных видов режимов ЭЭС используется концепция цифровых двойников (ЦД); расчёты режимов проводятся на основе метода симметричных составляющих; при расчёте сложнонесимметричных режимов используются матричные методы, а также концепция идеальных трансформаторов.

Результаты: представлена краткая онтология цифровых двойников; на примере математической модели сложнонесимметричных режимов показана эффективность и универсальность применения цифровых двойников при проведении расчетов различных видов режимов и оценивании состояния ЭЭС.