Power Distribution Laws Modeling of Wind Power and Solar Stations
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
520 6
Ultima descărcare din IBN:
2022-01-14 10:12
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.311.25:621.311.26 (1)
Electrotehnică (1146)
SM ISO690:2012
МАНУСОВ, Вадим, ХАЛДАРОВ, Шерзод. Power Distribution Laws Modeling of Wind Power and Solar Stations. In: Problemele Energeticii Regionale, 2020, nr. 3(47), pp. 81-91. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4018988
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 3(47) / 2020 / ISSN 1857-0070

Power Distribution Laws Modeling of Wind Power and Solar Stations

Modelarea legilor distribuției probabilității puterii centralelor eoliene și solare

Моделирование законов распределений вероятностей мощности ветровых и солнечных электростанций

DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4018988
CZU: 621.311.25:621.311.26

Pag. 81-91

Манусов Вадим, Халдаров Шерзод
 
Новосибирский государственный технический университет
 
Disponibil în IBN: 20 septembrie 2020


Rezumat

Despite the obvious advantages of renewable and alternative energy sources (RAES) the main unresolved problem is the issue of the variability of the generated capacity of these power plants. It is difficult for energy system operators to determine how much per unit of time RAES are ready to provide capacity and energy. It does not allow considering such sources as full-fledged participants in power and electricity market. It is a big obstacle to investment in renewable energy projects. At the same time, the generated power of these stations depends on the natural conditions at a particular geographic point, the level of wind speed and solar insolation. The patterns of these parameters depend on the time of year, locality and are purely probabilistic in nature. The research purpose is to build distribution law models that can describe not only the data of solar insolation and wind speed, but also the RAES generated power. This goal has been achieved by methods of estimating the distribution law parameters and testing statistical hypotheses. The most important result is the identification of the basic distribution laws describing the probabilities of solar insolation and wind speed. For the considering area the laws of the 3rd kind beta distributions family and their mixtures better describe these data than the widespread Weibull's law. The same laws are applicable to RAES generated power. It allows to estimate the share of renewable energy in the total energy systems more accurately and helps system operators to predict output power of RAES.

Conștientizarea avantajelor evidente ale surselor de energie regenerabile și alternative (SERA), în special a parcurilor eoliene (PE) și a centralelor solare fotovoltaice (CSF), nu a exclus faptul, că principala problemă nerezolvată pentru acest segment al energeticii rămâne problema capacității de generate a acestor centrale. Este dificil pentru operatorul de sistem al energiei electrice să stabilească cât de mult pe unitate de timp este pregătită generarea de la SERA pentru a furniza putere și energie. Acesta este un mare obstacol în calea investițiilor în proiectele de energie regenerabilă. Scopul acestei lucrări constă în construirea modelelor de legi de distribuție care să descrie cel mai bine nu numai datele privind radiația solară și debitul vântului, ci și puterea generată a centralelor electrice SERA. Acest obiectiv a fost atins prin metode de estimare a parametrilor legilor de distribuție și testarea ipotezelor statistice. Cel mai important rezultat este identificarea legilor de distribuție de bază care descriu probabilitățile de insolație solară și debitul vântului în zona luată în considerare - legile familiei distribuțiilor beta de al treilea fel, inclusiv combinațiilor lor, care, spre deosebire de legea larg răspândită a lui Weibull, descriu mai bine aceste date. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că aceleași legi sunt aplicabile puterii generate, ceea ce va face posibilă determinarea mai precisă a ponderii sale în puterea totală livrat în sistemul electroenergetic. Se presupune, că modelele construite pot fi utilizate de operatorul de sistem ca instrument auxiliar pentru prezicerea puterii de ieșire a centralelor, care utilizează surse de energie regenerabile. Cuvinte-cheie: legile distribuției probabilității, distribuția probabilității puterii de ieșire, distribuțiile beta de al treilea tip, surse regenerabile și alternative de energie.

Несмотря на очевидные преимущества возобновляемых и альтернативных источников энергии (ВАИЭ), в частности ветровых парков (ВП) и солнечных фотоэлектрических станций (СФЭС), основной не решенной задачей остается вопрос вырабатываемой мощности этих электростанций. Системному оператору энергетической системы сложно определить сколько в единицу времени готова генерация на ВАИЭ выдавать мощности и энергии, что не позволяет рассматривать такие источники в качестве полноценных участников в рынке мощности и электроэнергии. Это большая преграда на пути инвестиций в проекты по возобновляемым источникам. В то же время, вырабатываемая мощность этих станций зависит от природных условий в конкретной географической точке, уровня скоростей ветрового потока и солнечной радиации. Закономерности, характеризующие эти параметры, зависят от времени года, местности и носят сугубо вероятностный характер. Учитывая вышеупомянутые условия для эффективного внедрения объектов ВАИЭ в энергосистему целью данной работы является построение таких моделей законов распределения, которые наилучшим образом будут описывать не только данные солнечной радиации и скорости ветрового потока, но и выработанной мощности электростанций на ВАИЭ. Поставленная цель достигнута методами оценки параметров законов распределения и проверки статистических гипотез. Наиболее существенным результатом является выявление основных законов распределения, описывающих вероятности солнечной инсоляции и скорости ветрового потока на рассматриваемой территории – законы семейства бета-распределения 3-го рода, в том числе их смеси, которые в отличие от распространенного закона Вейбулла, лучше описывают эти данные. Значимость полученных результатов заключается в том, что эти же законы применимы и к вырабатываемой мощности, что позволит более точно определить ее долю в общей выработке энергосистемы. Предполагается, что построенные модели могут быть использованы системным оператором в качестве вспомогательного инструмента для прогнозирования мощности станций на возобновляемых источниках энергии

Cuvinte-cheie
probability distribution laws, output power probability distribution, third kind beta distribution, renewable and alternative energy sources,

legile distribuției probabilității, distribuția probabilității puterii de ieșire, distribuțiile beta de al treilea tip, surse regenerabile și alternative de energie,

законы распределения вероятностей, распределение вероятностей выдаваемой мощности, бета-распределения третьего рода, возобновляемых и альтернативные источники энергии