УДК 621.311

ІМОВІРНІСНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПОТУЖНОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНОГО КОМПЛЕКСУ У СКЛАДІ ВІТРОВОЇ ТА СОНЯЧНОЇ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ

М.П. Кузнецов1, докт. техн. наук, О.В. Лисенко2, канд. техн. наук
1 – Інститут відновлюваної енергетики НАН України,
вул. Гната Хоткевича, 20-а, Київ, 02094, Україна
2 – Таврійський державний агротехнологічний університет,
пр. Б. Хмельницького, 18, Мелітополь, Запорізька область, 72312, Україна,
е-mail: nik_ku@ukr.net, helga_vl@ukr.net

Описано методику імовірнісного моделювання сумарної потужності вітрової та сонячної електростанцій. Для розрахунку параметрів математичної моделі було використано результати статистичного аналізу вітрової та сонячної енергії. За запропонованими моделями отримано значення швидкості вітру та сонячної інсоляції, які надалі перераховано у потужність електроенергетичного комплексу. Перевірку адекватності моделі сумісної роботи сонячної та вітрової електростанцій проведено шляхом порівняння із фактичними даними, отриманими за річний інтервал часу в суміжних районах Запорізької області. Розбіжність модельованих та фактичних значень виробленої енергії становила 1,5...2,5 % у середньомісячному вимірі. Бібл. 7, рис. 2, табл. 2.
Ключові слова: математична модель, вітроелектростанція, сонячна електростанція, швидкість вітру, сонячна радіація.

ВЕРОЯТНОСТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА В СОСТАВЕ ВЕТРОВЫХ И СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Н.П. Кузнецов1, докт. техн. наук, О.В. Лысенко2, канд. техн. наук
1 – Институт возобновляемой энергетики НАН Украины,
ул. Гната Хоткевича, 20-а, Киев, 02094, Украина
2 –Таврический государственный агротехнологический университет,
пр. Б. Хмельницкого, 18, Мелитополь, Запорожская область, 72312, Украина

Описана предложенная методика вероятностного моделирования суммарной мощности ветровой и солнечной электростанций. Для расчета параметров математической модели были использованы результаты статистического анализа ветровой и солнечной энергии. По предложенным моделям получены значения скорости ветра и солнечной инсоляции, которые в дальнейшем были пересчитаны в мощность электроэнергетического комплекса. Проверка адекватности модели совместной работы солнечной и ветровой электростанций проведена путем сравнения с фактическими данными, полученными за годовой интервал времени в смежных районах Запорожской области. Расхождение смоделированных и фактических значений произведенной энергии составляло 1,5...2,5 % в среднемесячном измерении. Библ. 7, рис. 2, табл. 2.
Ключевые слова: математическая модель, ветроэлектростанция, солнечная электростанция, скорость ветра, солнечная радиация.


Література
1. Заключний звіт за договором про виконання науково-дослідної роботи № 06-4/2276-16 від 30.05.2016 р. між Державним підприємством «Національна енергетична компанія України «Укренерго» та ТОВ «Карбон Емішн Партнершип» «Визначення можливості забезпечення потреб національної економіки та суспільства у електричній енергії і потужності на середньострокову та довгострокову перспективу, з урахуванням безпеки постачання та стандартів операційної безпеки»
2. Кузнецов Н.П. Математическое моделирование работы ветровых электростанций. Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 3. С. 79–83.
3. Кузнєцов М.П. Методи оцінки випадкових параметрів роботи енергосистем з інтегрованими вітровими електростанціями. Відновлювана енергетика. 2014. № 1. С. 59–64.
4. Моделирование случайных величин: Метод. указания / Сост. Н.Ю. Кропачева, А.С. Тихомиров. Великий Новгород: НовГУ им. Ярослава Мудрого, 2004. 47 с.
5. Кузнєцов М.М. Моделювання спільної роботи вітрової та сонячної електростанцій. Відновлювана енергетика. 2016. № 1. С. 12–16.
6. Лисенко О.В., Назаренко І.П. Статистичний аналіз потенціалу спільної роботи вітрової та сонячної електростанцій. Вісник ХНТУСГ ім. Петра Василенка «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України». 2017. Вип. 186. С. 21–22.
7. Лисенко О.В. Статистичний аналіз сумарної дії вітрової та сонячної енергії. Proceedings of the II International Scientific and Practical Conference "Topical Problems of Modern Science" . November 18, 2017, Warsaw, Poland. Vol. 1. С. 6–11.

PROBABILISTIC POWER MODELING OF THE ELECTRIC POWER COMPLEX IN THE WIND AND SOLAR POWER STATIONS COMPOSITION

M.P. Kuznetsov1, O.V. Lysenko2
1 – Institute of Renewable Energy, National Academy of Sciences of Ukraine,
Hnat Hotkevich, 20-а, Kyiv, 02094, Ukraine
2 – Tavriya State Agrotechnological University,
B. Khmelnitskogo, 18, Melitopol, Zaporozhye region, 72312, Ukraine,
е-mail: nik_ku@ukr.net, helga_vl@ukr.net

The proposed method of wind and solar power plants the total power probabilistic simulation is described. The results of static analysis of wind and solar energy were used for calculating the mathematical model parameters. According to the proposed models, the values of wind speed and solar insolation were obtained, which were subsequently recalculated into the power of the electric power complex. The verification of the model adequacy of solar and wind power plants joint operation was carried out by comparison with the actual data obtained at the annual time interval in adjacent areas of the Zaporizhzhya region. The difference between the simulated and actual values of the produced energy was 1.5-2.5% in the average monthly measurement. References 7, figures 2, tables 2.
Key words: mathematical model, wind power station, solar power station, wind speed, solar radiation.



1. Final report on the implementation of research work No. 06-4 / 2276-16 dated May 30, 2016 between the State Enterprise "National Energy Company of Ukraine "Ukrenergo" and "Carbon Emissions Partnership" LLC "Determination the national economy and society meeting needs possibility in electric power and power in the medium and long term, considering supply safety and operational safety standards".
2. Kuznetsov N.P. Mathematical simulation of wind power plants work. Al'ternativnaya energetika i ekologiya. 2013. № 3. P. 79–83. (Rus)
3. Kuznetsov N.P. Methods of power systems operation random parameters estimation with integrated wind power plants. Vidnovlyuvana enerhetyka. 2014. № 1. P. 59–64. (Ukr)
4. Modeling of random variables: Method. instructions / N.Yu. Kropacheva, A.S. Tikhomirov. Veliky Novgorod: NovSU, 2004. 47 p. (Rus)
5. Kuznetsov N.P. Simulation of wind and solar power plants joint work. Vidnovlyuvana enerhetyka. 2016. № 1. P. 12–16 (Ukr)
6. Lysenko O.V., Nazarenko I.P. Statistical analysis of wind and solar power plants joint work potential. Visnyk KHNTUS•H im. Petra Vasylenka «Problemy enerhozabezpechennya ta enerhozberezhennya v APK Ukrayiny». Kharkiv: KhNTUA. 2017. Vol. 186. P. 21–22 (Ukr)
7. Lysenko O.V. Statistical analysis of the total action of wind and solar energy. Proceedings of the II International Scientific and Practical Conference "Topical Problems of Modern Science". November 18, 2017, Warsaw, Poland. Vol. 1. P. 6–11 (Ukr)