Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

Аспекты внедрения возобновляемой генерации в электроэнергетическую систему

https://doi.org/10.15518/isjaee.2020.11.012

Полный текст:

Аннотация

Наблюдаемая в настоящее время тенденция по увеличению спроса на электроэнергию определяет необходимость изучения и применения альтернативных методов выработки электроэнергии. При этом с увеличением единичной мощности и доли возобновляемой генерации в суммарной установленной мощности актуальность приобретают исследования, направленные на системное изучение влияния внедренного объекта на параметры режима работы электроэнергетической системы. Здесь можно отметить ряд оптимизационных задач, направленных на определение оптимального места установки и мощности внедряемого объекта генерации с точки зрения уменьшения потерь мощности и поддержания соответствующего уровня напряжения в узлах энергосистемы. В рамках данной статьи представлен вариант решения обозначенной оптимизационной задачи для типовой 15-узловой IEEE схемы посредством программного расчета с применением метода пузырьковой сортировки. На пути достижения поставленной цели были решены следующие задачи: сформирована целевая функция, выступающая индикатором оптимальности места установки и мощности объекта генерации; ограничительные критерии, например, допустимость отклонения напряжения; осуществлена программная реализация алгоритма вычисления перетоков и потерь мощности с применением метода пузырьковой сортировки. Представлены результаты работы программного кода для двух сценариев: установки одного объекта возобновляемой генерации с различным диапазоном возможных мощностей, которые, в свою очередь, сопоставлены с данными, полученными в программном комплексе MATLAB/Simulink.

Об авторах

Я. Ю. Малькова
Томский политехнический университет
Россия

Малькова Яна Юрьевна - студент отделения электроэнергетики электротехники Инженерной школы энергетики Национального исследовательского.

Томск, пр. Ленина, 30, Россия, 634050, тел.:+7(3822)60-63-33 (3454)



Р. А. Уфа
Томский политехнический университет
Россия

Уфа Руслан Александрович - кандидат технических наук, доцент отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики Национального исследовательского.

Томск, пр. Ленина, 30, Россия, 634050, тел.:+7(3822)60-63-33 (3454)



Список литературы

1. Global Energy and CO2 Status Report 2018 March 2019 International Energy Agency (IEA) [Электронный HTTPS://WWW.EENEWS.NET/ASSETS/2019/03/26/DOCUMENT_CW_01.PDF. - (Дата обращения: 25.10.2020).

2. Информационный обзор «Единая энергетическая система России: промежуточные итоги» (оперативные данные). Август 2020 года. АО «СО ЕЭС» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: HTTP://WWW.SO-CDU.RU/FILEADMIN/FILES/COMPANY/REPORTS/UPS-REVIEW/2020/UPS_REVIEW_0820.PDF . - (Дата обращения: 30.10.2020).

3. .Информационный обзор «Единая энергетическая система России: промежуточные итоги» (оперативные данные). Август 2019 года. АО «СО ЕЭС» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: HTTPS://SO-UPS.RU/FILEADMIN/FILES/COMPANY/REPORTS/UPS-REVIEW/2019/UPS_REVIEW_0819.PDF . - (Дата обращения: 30.10.2020).

4. Bayindir, R. Effects of renewable energy sources on the power system / R. Bayindir, S. Demirbas, E. Irmak, U. Cetinkaya, A. Ova, and M. Yesil // 2016 IEEE International Power Electronics and Motion Control Conference (PEMC), Varna, Bulgaria. - 2016. - Pp. 388-393.

5. Liang, X. Emerging Power Quality Challenges Due to Integration of Renewable Energy Sources // IEEE Transactions on Industry Applications. - March-April 2017. - Vol. 53. - Iss. 2. - Pp. 855-866.

6. Verdejo, H. Impact of wind power generation on a large scale power system using stochastic linear stability / H. Verdejo, W. Escudero, W. Kliemann, A. Awerkin, C. Becker, and L. Vargas // Applied Mathematical Modelling. - September 2016. - Vol. 40. - Iss. 17-18. - Pp. 7977-7987.

7. Telu, N. Optimal Planning and Operation of Microgrid: A Comprehensive Review / N. Telu, R.G. Rao, and V.S. Vakula // 2018 International Conference on Recent Innovations in Electrical, Electronics & Communication Engineering (ICRIEECE), Bhubaneswar, India. - 2018. - Pp. 1167-1174.

8. Chen, S.X. Sizing of Energy Storage for Microgrids / S.X. Chen, H.B. Gooi, and M.Q. Wang // IEEE Transactions on Smart Grid. - March 2012. - Vol. 3. - Iss. 1. - Pp. 142-151.

9. Molina, M.G. Energy Storage and Power Electronics Technologies: A Strong Combination to Empower the Transformation to the Smart Grid // Proceedings of the IEEE. - November 2017. - Vol. 105. - Iss. 11. - Pp. 2191-2219.

10. Nadeem, F. Comparative Review of Energy Storage Systems, Their Roles, and Impact on Future Power Systems / F. Nadeem, S.M.S. Hussain, P.K. Tiwari, A.K. Goswami, and T.S. Ustun // IEEE Access. - December 2018. - Vol. 7. - Pp. 4555-4585.

11. Mirsaeidi, S. A Comprehensive Overview of Different Protection Schemes in Micro-Grids / S. Mirsaeidi, D.M. Said, M.W. Mustafa, M.H. Habibuddin, and M.R. Miveh // International Journal of Emerging Electric Power Systems. - July 2013. - Vol. 14. - Pp. 327-332.

12. Zhang, Ya. New Schemes of Feeder Protection for Distribution Networks Including Distributed Generation / Ya. Zhang, and F. Dai // Automation of Electric Power Systems. - 2009. - Vol. 33. - Iss. 12. - Pp. 7174.

13. Nazaripouya, H. Optimal sizing and placement of battery energy storage in distribution system based on solar size for voltage regulation / Nazaripouya, Yu. Wang, P. Chu, H.R. Pota, and R. Gadh // 2015 IEEE Power & Energy Society General Meeting, Denver, USA. - 2015. - Pp. 1-5.

14. Marra, F. A Decentralized Storage Strategy for Residential Feeders With Photovoltaics / F. Marra, G. Yang, C. Traeholt, J. Ostergaard, and E. Larsen // IEEE Transactions on Smart Grid. - March 2014. - Vol. 5. -Iss. 2. - Pp. 974-981.

15. Baran, M. Optimal sizing of capacitors placed on a radial distribution system / M. Baran, and F.F. Wu // IEEE Transactions on Power Delivery. - January 1989. -Vol. 4. - Iss. 1. - Pp. 735-743.

16. Золотарев, А.А. Методы оптимизации распределительных процессов/ А.А. Золотарев. - Вологда: Изд-во «Инфра-Инженерия», 2014. - 160 с.

17. Colaco, M.J. A Survey of Basic Deterministic, Heuristic and Hybrid Methods for Single Objective Optimization and Response Surface Generation / M.J. Colaco, and G.S. Dulikravich // METTI - Thermal Measurements and Inverse Techniques, Rio de Janeiro, Brazil. - 2009. - Pp. 1-30.

18. Венцов, Н.Н. Эволюционный подход к моделированию распределительных процессов // Инженерный вестник Дона. - 2013. - № 4. - С. 1-9.

19. Dennis, J.E. Numerical Methods for Unconstrained Optimization and Nonlinear Equations / J.E. Dennis, and R.B. Schnabel. - Prentice Hall. - 1983. -375 p.

20. Goldberg, D.E. Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning / D.E. Goldberg. -Addison-Wesley Publishing Company. - 1989. - 412 p.

21. Kennedy J. Particle swarm optimization / J. Kennedy, and R. Eberhart // International Conference on Neural Networks (ICNN), Perth, Australia. - 1995. - Pp. 1942-1948.

22. Wang, C. Analytical approaches for optimal placement of distributed generation sources in power systems / C. Wang, and M.H. Nehrir // IEEE Transactions on Power Systems. - November 2004. - Vol. 19. -Iss. 4. - Pp. 2068-2076.

23. Singh, B. Impact assessment of DG in distribution systems from minimization of total real power loss viewpoint by using optimal power flow algorithms / B. Singh, and B.J. Gyanish // Energy Reports. - November 2018. - Vol. 4. - Pp. 407-417.

24. Chapman, A.C. Dynamic distributed energy resource allocation for load-side emergency reserve provision / A.C. Chapman, and G. Verbic // 2016 IEEE Innovative Smart Grid Technologies - Asia (ISGT-Asia), Melbourne, Australia. - 2016. - Pp. 1-6.


Для цитирования:


Малькова Я.Ю., Уфа Р.А. Аспекты внедрения возобновляемой генерации в электроэнергетическую систему. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2020;(31-33):113-122. https://doi.org/10.15518/isjaee.2020.11.012

For citation:


Malkova Y.Yu., Ufa R.A. Aspects of renewable generation penetration in the electric power system. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2020;(31-33):113-122. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2020.11.012

Просмотров: 28


ISSN 1608-8298 (Print)