Автономные энергосистемы применяются там, где нет подключения к единой энергосети. В них могут использоваться солнечные и ветровые установки, соединенные с сетью через силовые преобразователи. При резком росте нагрузки или отключении одного из источников возникают колебания частоты и напряжения.
Разработанная система использует водородные накопители для повышения устойчивости сети. Управление отслеживает не только отклонение частоты, но и скорость ее изменения. Если показатель быстро растет или падает, инвертор формирует управляющее воздействие для регулирования.
Ученые сравнили классическую, обратную и комбинированную стратегии управления. Лучшие результаты показала комбинированная схема с синтетической инерцией, при которой один инвертор задает параметры сети, а остальные корректируют мощность в зависимости от нагрузки. Модель проверили при изменении нагрузки на 10–20%, отключении одного из инверторов, подключении нового преобразователя и изменении характеристик электросети.
После подключения дополнительного инвертора перераспределение активной мощности заняло менее 0,7 секунды. При классическом управлении стабилизация реактивной мощности могла продолжаться до 37,9 секунды, а при обратном распределение реактивной мощности занимало до 7,17 секунды. Комбинированная схема также позволяла быстро восстанавливать параметры сети после аварий.
В дальнейшем исследователи намерены создать адаптивное управление с учетом заполнения водородного хранилища, параметров сети и состояния оборудования, а затем испытать его на лабораторных макетах. Результаты работы опубликованы в журнале International Journal of Hydrogen Energy (Q1, IF: 9,2).