The purpose of the article is to study the possibilities of preventing the imbalance caused by the stochastic nature of RES by regulating the electricity accumulation and the backup generator. The subject of the research is random processes of energy generation and consumption. The goal is achieved by a mathematical model construction in which the system parameters would be formalized and allow the choice of optimal options. The mathematical model uses random functions to obtain statistical estimates, and is implemented as sequential models of energy generation and consumption as an integrated random process. The models’ adequacy is confirmed by comparing the simulated and real indicators for a number of existing RES in Ukraine. The proposed approach made it possible to establish the presence of system parameters that minimize energy losses and consumption, reduce the probability of energy imbalance, and effectively use the reserve power. The proposed mathematical model allows determining the probability of various system states, it estimates the reliability of energy supply, and minimizes losses at the stages of designing a power system and planning its operating modes. The above estimates are typical for certain climatic conditions and modes of energy consumption, and are of a specific nature. The significance of the work lies in the fact that the proposed formulation of the problem makes it possible to adapt the mathematical model to various conditions, to find implicit dependencies between the technical parameters of the system and its indicators in order to find optimal solutions.

Lucrarea este dedicată rezolvării problemei echilibrării puterii în sistemele locale de energie electrică cu surse regenerabile de energie. Scopul articolului este de a studia posibilitățile de prevenire a dezechilibrului cauzat de natura stocastică a SRE prin reglarea acumulării de energie electrică și a generatorului de rezervă. Subiectul cercetării îl reprezintă procesele aleatorii de generare și consum de energie. Scopul este atins prin construirea unui model matematic în care parametrii sistemului să fie formalizați și să permită alegerea opțiunilor optime. Modelul matematic folosește funcții aleatorii pentru a obține estimări statistice și este implementat ca modele secvențiale de generare și consum de energie ca proces aleator integrat. Ca date inițiale, au fost utilizate materiale de observații ale factorilor meteorologici din sudul Ucrainei timp de câțiva ani. Adecvarea modelelor este confirmată prin compararea indicatorilor simulați și reali pentru o serie de instalații de energie regenerabilă existente în Ucraina. Se stabilesc relații între parametrii mijloacelor de control și indicatorii pierderilor de energie sau de sarcină, caracteristicile bilanțului energetic sunt relevate la variarea capacităților bateriei și ale generatorului de rezervă. Abordarea propusă a făcut posibilă stabilirea prezenței parametrilor sistemului care reduc la minimum pierderile de energie și consumul, reduc probabilitatea dezechilibrului energetic și utilizează eficient puterea de rezervă. Estimările de mai sus sunt tipice pentru anumite condiții climatice și moduri de consum de energie și sunt de natură particulară. Semnificația lucrării constă în faptul că formularea propusă a problemei face posibilă adaptarea modelului matematic la diverse condiții, găsirea unor dependențe implicite între parametrii tehnici ai sistemului și indicatorii săi de performanță pentru a găsi soluții optime.

Работа посвящена решению проблемы балансировки мощностей в локальных электроэнергетических системах с ВИЭ. Целью статьи является исследование возможностей предотвращения небаланса, обусловленного стохастической природой ВИЭ, посредством регулирования аккумулированием электроэнергии и резервным генератором. Предметом исследования являются случайные процессы генерирования и потребления энергии. Поставленная цель достигается построением математической модели, в которой параметры системы были бы формализованными и допускали выбор оптимальных вариантов. Математическая модель использует случайные функции для получения статистических оценок, и реализована в виде последовательных моделей генерации и потребления энергии как интегрированного случайного процесса. В качестве исходных данных использованы материалы наблюдений за погодными факторами на юге Украины за несколько лет. Адекватность моделей подтверждается сравнением моделированных и реальных показателей для ряда действующих объектов ВИЭ в Украине. Установлены зависимости между параметрами средств регулирования и показателями потерь энергии или нагрузки, выявлены особенности энергетического баланса при варьировании мощностей аккумулятора и резервного генератора. Предложенный подход позволил установить наличие параметров системы, при которых минимизируются потери энергии и потребления, уменьшается вероятность небаланса энергии, эффективно используется резервная мощность. В отличие от существующих решений, предлагаемая математическая модель позволяет определить вероятность различных состояний системы, оценить надежность обеспечения энергией, минимизировать потери на этапах проектирования энергосистемы и планирования режимов ее работы. Приведенные оценки характерны для определенных климатических условий и режимов потребления энергии, и имеют частный характер. Значимость работы в том, что предложенная постановка задачи позволяет адаптировать математическую модель к различным условиям, находить неявные зависимости между техническими параметрами системы и показателями ее работы для поиска оптимальных решений.