MORPHOLOGICAL MODELING OF SMART GRID: SPATIAL METRICS FOR ANALYSIS OF DISTRIBUTED ENERGY NETWORKS

Abstract

У статті представлено удосконалений підхід до просторового моделювання Smart Grid, що базується на використанні морфометричних метрик для опису геометрії та топологічних характеристик сучасних розподілених енергетичних мереж. На відміну від класичних електротехнічних методів аналізу морфометричний підхід розглядає енергосистему як просторову структуру і дозволяє кількісно оцінити щільність розміщення елементів, ступінь зв’язності, компактність маршрутів електропередачі, фрактальність мережевих контурів та узгодженість розташування генерувальних і споживчих вузлів. Запропоновані показники (ρ, B, L_a, C, D_f) дають можливість формалізувати морфологію Smart Grid й оцінити її потенціал до саморегуляції, стійкості та адаптації в умовах змінного навантаження. Показано, що просторовий морфометричний аналіз є структурним аналогом морфометрії графіка електричного навантаження, що забезпечує єдину методологічну основу для дослідження нерівномірностей у часі та просторі. На прикладі міської мікромережі продемонстровано, що оптимізація морфологічних параметрів сприяє зменшенню втрат, підвищенню рівня енергоавтономності та надійності системи. Зроблено висновок, що морфологічне моделювання відкриває нові можливості для конфігураційного планування Smart Grid, інтеграції DER, просторової оптимізації та підвищення ефективності децентралізованих енергетичних систем.