В статье представлена и раскрыта концепция микросетевых систем как источника энергии будущего, благодаря двустороннему обмену информацией с помощью коммуникационных технологий. Управление микросетями включает в себя мониторинг и координацию работы различных источников энергии, таких как солнечные батареи, ветряные турбины и аккумуляторы. Это осуществляется с помощью интеллектуальных систем управления, которые обеспечивают оптимальное использование ресурсов и эффективное взаимодействие между различными компонентами сети. Исследовательские работы направлены на моделирование, прогнозирование и анализ данных для повышения энергоэффективности и интеграции возобновляемых источников энергии в сеть. Показаны преимущества
и недостатки микросетей.

Микросеть - это комплекс зданий с собственными генерирующими мощностями, внутренней распределительной сетью и источником энергии. Микросети позволяют более экономно расходовать электроэнергию, использовать альтернативные источники энергии и снижать негативное воздействие на окружающую среду. Это небольшие сети электроснабжения, которые могут работать независимо от традиционных крупных сетей или быть подключены к ним. К ним относятся такие источники энергии, как солнечные батареи, ветряные турбины, малые гидроэлектростанции и дизельные генераторы. Микросети помогают нашему сообществу, обеспечивая надежное электроснабжение в отдаленных районах, промышленных парках, больницах, школах и других небольших объектах, особенно там, где сеть нестабильна или недоступна. Они также способствуют устойчивому развитию, используя возобновляемые источники энергии и сокращая выбросы вредных веществ.

Микросети работают следующим образом: cобирают информацию о состоянии энергосистемы и подключенных устройствах. Анализируют данные и прогнозируют возможные проблемы. Они принимают решения о переключении нагрузки между источниками энергии и управляющими устройствами. Они обеспечивают связь между устройствами и центральным контроллером для обмена данными и командами. Они защищают оборудование от перегрузок, коротких замыканий и других аварийных ситуаций.

Для работы микросети необходимы следующие компоненты:

Источники энергии: солнечные батареи, ветряные турбины, мини-гидроэлектростанции или дизельные генераторы.
Интеллектуальная система управления и автоматизация.
Инверторы для преобразования постоянного тока от солнечных панелей в переменный ток.
Аккумуляторные системы хранения данных для обеспечения бесперебойного электроснабжения.
Прогнозирование спроса на энергию и регулирование выработки электроэнергии.
Контроль зарядки и разрядки аккумуляторных батарей.
Интеграция с другими источниками энергии и основной сетью.
Микросети питаются от генератора и обычно подключены к основной сети, хотя могут работать и автономно. Для удаленных населенных пунктов, не имеющих доступа к центральному электроснабжению, особенно важно иметь локальный генератор. Если произошло отключение электроэнергии из-за сильного ветра или урагана, который повредил линию электропередачи, то микросеть может стать идеальным источником энергии, поскольку её можно отключить от основной электросети.

Контроллер является основным компонентом микросети. Это аппаратное и программное обеспечение, которое позволяет микросети изолироваться от основной сети во время отключения электроэнергии и использовать свои локальные генераторы для подачи электроэнергии в центр обработки данных. Контроллер используется для контроля и координации работы микросети. Он выполняет функции управления, защиты, измерения, мониторинга и связи. Контроллер управляет распределенным генератором, накопителем энергии, дизельным генератором и регулируемой нагрузкой для обеспечения безопасной, стабильной и экономичной работы микросети.

Микросети можно классифицировать в зависимости от типа тока: переменные, постоянные и постоянно-переменные (гибридные).

Источниками энергии в микросетях могут быть:

Генераторы (дизельные, газовые, бензиновые): надежные, недорогие, но с высокой стоимостью киловатта энергии.
Солнечные электростанции: доступная стоимость одного киловатта электроэнергии, но требуют бесплатной солнечной энергии и дополнительного оборудования (инверторы, аккумуляторы, контроллеры).
Ветряные турбины: эффективные автономные источники питания, но дорогие и компактные.
Микросети в отличие от центральных сетей, могут работать исключительно на возобновляемых источниках энергии. Батареи, установленные в микросетях, могут использоваться для накопления электроэнергии в случае отключения электроэнергии.

Микросети предлагают достаточное количество преимуществ, способных обратить на них внимание инвесторов, в сравнении с другими вариантами электрификации. В отличие от централизованной энергосистемы, они дешевле в установке, имеют более короткое время выполнения монтажа. Также к преимуществам микросетей можно отнести:

Стабильную работу: микросети обеспечивают надежную работу распределенных источников энергии и электроприемников в различных условиях, в том числе островных.
Адаптация к потребителям: микросети эффективно адаптируются к потребителям со сложным планируемым графиком энергопотребления, повышая надежность работы.
Интеллектуальное управление: РИЭ подключаются к микросетям через силовые инверторы для стабильного интеллектуального управления.
У микросетей не так много недостатков. Вот основные из них: проблемы регулирования - защита данных и кибербезопасность; коммунальные компании могут возражать против установки микросетей, поскольку это противоречит их формуле расчета потребления.

Микросети повышают надежность и устойчивость электроснабжения отдельных кварталов и районов и могут позволить, лучше управлять спросом и предложением электроэнергии, а также помогают интегрировать возобновляемые источники энергии в электрическую систему.