Учёные ТПУ нашли способ повысить устойчивость «зелёных» энергосетей на 24%

Учёные ТПУ нашли способ повысить устойчивость «зелёных» энергосетей на 24%

Томские политехники совместно с коллегами из Узбекистана разработали подход к интеграции водородных систем хранения энергии (HESS) в энергосети. Технология позволяет накапливать излишки электроэнергии от ВИЭ и повышать малосигнальную устойчивость сети до 24,8%.

🔋 В чём суть проблемы

Возобновляемая энергетика (солнце, ветер) нестабильна по своей природе. Это создаёт серьёзные риски для всей энергосистемы. Водородные системы хранения энергии считаются перспективным решением: у них долговременная ёмкость, возможность сезонного балансирования и высокая гибкость. Однако их влияние на динамическую устойчивость сети оставалось малоизученным.

🛠 Что предложили учёные

Разработана математическая модель HESS с акцентом на систему управления силовым преобразователем. Ключевая особенность — применение продвинутого алгоритма синхронизации с предварительным каскадом фильтрации (PMAF-PLL).

Что показало моделирование:

Быстрее синхронизация с сетью

Снижение амплитуды колебаний напряжения

Устойчивость в аварийных ситуациях (просадки напряжения, скачки частоты)

Возможность перераспределять нагрузку и поддерживать стабильное электроснабжение в течение суток

📈 Результаты

Внедрение HESS с новым алгоритмом в зависимости от конфигурации сети повышает малосигнальную устойчивость на 10–24,8% по сравнению с традиционными решениями.

Как отметил один из авторов исследования, студент ТПУ Игорь Уманский:

«Благодаря повышению устойчивости энергосистема быстрее справляется с нештатными ситуациями: стабилизация ускоряется, что уменьшает риск серьёзных сбоев. Такие системы особенно актуальны для регионов с сезонными перепадами спроса».

🌍 Перспективы

В будущем технология может лечь в основу доступной и стабильной энергогенерации на основе ВИЭ — без скачков напряжения и внезапных отключений.