Ученые из Сколковского института науки и технологии создали алгоритм, позволяющий контролировать работу инверторов — устройств, преобразующих мощность выработанной электроэнергии до частоты переменного тока. Разработка повысит эффективность использования распределенных систем генерации, объединяющих множество изолированных источников энергии.

Инверторы, как правило, программируются с помощью математических функций и уравнений с определенными коэффициентами. В централизованных энергосистемах параметры сети не меняются, поэтому подсчет коэффициентов достаточно осуществить один раз. Более сложной эта задача является для систем распределенной генерации, где из-за наличия множества не зависящих друг от друга поставщиков электроэнергии постоянно меняются параметры сети, что требует регулярного пересчета коэффициентов. Это, в свою очередь, осложняет контроль качества электроэнергии из различных источников, в том числе солнечных панелей и дизельных генераторов, которые используются для снабжения удаленных территорий.

Ученые Сколтеха попытались решить эту проблему за счет разработки алгоритма работы коллектора, который автоматически пересчитывает коэффициенты и унифицирует качество электроэнергии, поступающей в сеть. Алгоритм позволяет анализировать данные о доступных в сети источниках и генерировать управляющий сигнал, который на выходе обеспечивает частоту переменного тока в 50 Гц, являющейся общепринятой в России и большинстве стран Европы.

«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 идет 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», — цитирует Сколтех инженера Лаборатории интеллектуальных сетей Илью Веретенникова.

Авторы исследования планируют сделать алгоритм полностью автоматическим, чтобы интеграция изолированных источников в общей сети была столь же простой, как и подключение различных девайсов к персональному компьютеру.