Uus juhtimismudel muudab elektrivõrgu energiasalvestite juhtimise 27 korda kiiremaks

Tallinna Tehnikaülikooli teadlane arendas koos rahvusvahelise meeskonnaga algoritmi, mis sünkroonib suuri energiasalvesteid senisest 27 korda kiiremini. Uudne lahendus aitab elektrivõrkudel toime tulla taastuvenergia kõikumistega ilma seadmeid üle koormamata.

Tallinna Tehnikaülikooli teadlane Juri Belikov on koos kolleegidega Iisraelist ja Indiast välja töötanud uudse juhtimismudeli, mis võimaldab elektrivõrgu suuremahulisi energiasalvesteid hallata senistest lahendustest kuni 27 korda kiiremini. Teadustöö tulemused, mis on avaldatud ajakirjas Sustainability, pakuvad lahenduse probleemile, kuidas hoida stabiilset elektrivarustust olukorras, kus võrk toetub üha enam heitliku tootmisega taastuvenergiale.

Kiirem sünkroniseerimine täpsuse kaotuseta

Kaasaegsed elektrivõrgud kasutavad tasakaalu hoidmiseks mitmesuguseid salvesteid, nagu hüdroakumulatsioonijaamu ja akuparke. Nende seadmete võimekus ja suurused on aga erinevad, mis muudab nende juhtimise keeruliseks. Kui juhtimisalgoritm on aeglane või jagab ebatäpseid juhiseid, tekib oht, et osa seadmeid koormatakse üle, mis lühendab nende eluiga.

Uue algoritmi efektiivsust testiti Iisraeli elektrivõrgu andmetega, kaasates kolm suurt hüdroakumulatsioonijaama. Katsed näitasid, et süsteem suutis üheksa erineva salvesti töö sünkroniseerida vaid mõne sekundiga, samas kui tavapärased meetodid vajasid sama toimingu tegemiseks ligi minutit. Seejuures oli süsteemi arvutusviga ideaalilähedasest stsenaariumist vaid ligikaudu ühe protsendi suurune.

Matemaatiline reguleerimine reaalajas

Süsteemi kiirus tuleneb sellest, et algoritm ei kuluta aega keerukatele tulevikuennustustele ega läbimängimisele, vaid jagab koormuse reaalajas vastavalt seadmete mahutavusele. Mudel toimib kui liiklusreguleerija, rakendades automaatset matemaatilist pidurit, teatud tüüpi trahvisüsteemi, kui mõni seade läheneb oma ohutule tööpiirile. See hoiab salvestid ohututes raamides, ilma et oleks vaja keerulisi arvutusi.

Belikov märgib siiski, et praegune mudel on optimeeritud süsteemidele, kus energiakadu on minimaalne. Kui süsteemis esineb suuremaid kadusid, võivad mudeli ennustused vajada täiendavat korrigeerimist, mistõttu tuleb keerukamate süsteemide puhul kombineerida uut mudelit traditsioonilisemate, ent aeglasemate numbriliste lahendajatega.