Stabilitásszámítási módszerek és a smart grid kapcsolata

Táczi István, Dr. Vokony István

A villamos energetika tudományterületének egyik jelentős kihívása a megújuló energiaforrások hatékony rendszerintegrációja. A fotovillamos- és szélerőművek esetén az elosztottság, kisebb egységteljesítmények, időjárásfüggőség, vagy a hibás üzemállapotok (például zárlatok) esetén jelentősen eltérő viselkedés mellett a mechanikai forgó tömeg hiánya is alapvető különbséget jelent a mindeddig domináns erőművi egységekhez képest. Ez közvetlen hatással van a rendszer frekvencia- és szögstabilitására. A fizikai háttér megváltozása új számítási megközelítéseket, vizsgálati módszereket igényel a jelentősen kisebb szinkron inerciával jellemezhető, kiterjedt villamosenergia-rendszerek esetén.

A smart grid koncepció alkalmazása számos új lehetőséget ad a stabilitásvizsgálatok módszertani fejlesztésére, melyek az üzemirányítás minden szakaszában – az előkészítéstől a valós idejű irányításon át az utóértékelésig – értékes információt szolgáltathatnak az üzemeltető számára. A vizsgálati elvek mellett fontos szerepet töltenek be az újszerű rendszerszabályozási megoldások, mint például a gyors frekvenciaszabályozás vagy a szintetikus inercia képzés. Fontos emellett a kiterjedt, közel valós idejű és nagyfelbontású mérések alkalmazásának lehetősége is, melyekkel a komplex modellek esetén nagy megbízhatóságú adatokból kiindulva a rendszerállapot ismeretében lehet a számításokat elvégezni.

Kutatásom célja a villamosenergia-rendszerek stabilitásszámításának kritikus szemléletű vizsgálata a smart grid koncepció fényében. Nemzetközi példákon keresztül elemzem, összehasonlítom és csoportosítom az elosztott, forgó tömeg nélküli termelők és a stabilitás kapcsolatának leírására használható elveket. Bemutatom a szabályozási megoldások és számítási elvek kapcsolatát, a lehetséges szinergiákat. Az eredmények alapján javaslattétel fogalmazható meg a megváltozott termelői összetételű rendszerek esetén is megfelelő biztonsággal alkalmazható számítási eljárások fő jellemzőire és kereteire a hazai rendszer tekintetében is.