Rahvusvaheline teadlaste rühm, kuhu kuulus Tallinna tehnikaülikooli tarkvarateaduse instituudi teadlane Juri Belikov, töötas välja uue matemaatilise juhtimismudeli, mis võimaldab elektrivõrgu erineva suuruse ja võimekusega energiasalvesteid koordineerida senistest lahendustest kuni 27 korda kiiremini. Uuring avaldati ajakirjas Sustainability.

Lisaks Belikovile osalesid töös teadlased Iisraeli Sami Shamooni tehnikakõrgkoolist, India ettevõttest Tata Consultancy Services ning Iisraeli Technioni tehnikaülikoolist.

Mudel lahendab probleemi, mis muutub elektrivõrkudes üha aktuaalsemaks: kuidas juhtida korraga mitut erineva mahutavuse ja kasuteguriga energiasalvestit nii, et need ei ületaks oma ohutuid laadimispiire, kuid katavad siiski tarbimise kõikumisi. Seniseid lihtsaid proportsionaalse jagamise põhimõtteid pidasid teadlased liiga ebatäpseks, kuna need ei arvesta salvestite erinevusi.

Uue lahenduse aluseks on Pontrjagini miinimumprintsiip, mille abil tuletati kaotusteta salvestite jaoks selge valem – iga salvesti saab võrreldes teistega osa koormusest vastavalt oma mahutavusele. Meetod ei vaja koormuse ega tootmise prognoosimist ning selle arvutuskeerukus kasvab lineaarselt salvestite arvuga.

Mudelit testiti Iisraeli elektrivõrgu näitel, kus töösse kaasati kolm pumphüdroelektrijaama kogumahutavusega kaheksa gigavatt-tundi. Üheksa salvesti korral kulus uue meetodi arvutuseks 2,21 sekundit, samal ajal kui senine võrdlusmeetod, dünaamiline programmeerimine, vajas 59,30 sekundit.

Uue meetodi tulemus jäi kulude poolest dünaamilise programmeerimise tasemest 1,1 protsendi kaugusele, samas kui salvestite laetuse piiride ületamine püsis vaikeseadistusel kuni 0,64 protsendi juures kogumahutavusest.

Teadlaste sõnul on lahendus piisavalt kerge, et seda saaks rakendada ka tavalises tööstuslikus mikrokontrolleris – isegi 100 salvesti korral kuluks arvutustsükli läbimiseks alla 2,5 mikrosekundi.

Autorid tõdesid, et praegune mudel eeldab kadudeta salvesteid ning täpset mõõtmisandmete olemasolu, mistõttu kaootiliste kadudega süsteemide ja suurte ülekandepiirangutega võrkude jaoks vajab lahendus edasiarendust. Järgmiste sammudena plaanivad teadlased mudelit testida ka reaalsel riistvaral ning laiendada seda salvestite eluea arvestamiseks.