W artykule przedstawiono wybrane aspekty dotyczące wpływu prosumenckich instalacji fotowoltaicznych na warunki pracy sieci dystrybucyjnej. Pokazano charakterystykę instalacji prosumenckich i ich rozwój w kraju. Omówiono regulacje dotyczące zasad współpracy mikroinstalacji prosumenckich z siecią dystrybucyjną. Przeanalizowano zakłócenia w pracy sieci dystrybucyjnej spowodowane przez instalacje prosumenckie oraz przedstawiono rozwiązania, które pozwalają na minimalizację negatywnych skutków oddziaływania mikroinstalacji prosumenckich.
EN
The paper presents selected aspects of the impact of prosumer photovoltaic installations on the operating conditions of the distribution network. The characteristics of prosumer installations and their development in Poland are presented. Regulations concerning the principles of cooperation between prosumer micro-installations and the distribution network are discussed. Disturbances in the operation of the distribution network caused by prosumer installations are analysed and solutions are presented that minimise the negative effects of prosumer micro-installations.
This paper proposes an event-triggered neural network control approach to address the voltage control issue in distribution networks under false data injection (FDI) attacks. Firstly, a mathematical model of voltage deviation in distribution networks considering the impact of FDI attacks is established to accurately represent the dynamic behavior of the attacked system. To optimize the utilization of communication resources within the network, an adaptive event-triggered mechanism is designed, which can dynamically adjust the triggering conditions based on the system state, effectively reducing unnecessary communication instances. On this basis, an event-triggered voltage control (VC) system model is established. To effectively mitigate voltage over limit caused by FDI attacks, an adaptive neural network controller is designed, which can compensate for the attack signals and keep the voltage within the allowable range. By combining Lyapunov-Krasovskii stability theory with linear matrix inequality (LMI) techniques, the stability of the system is analyzed, and sufficient conditions for ensuring it are derived. Finally, simulation results demonstrate that this method can not only effectively resist FDI attacks, but also significantly reduce the communication burden while ensuring system stability.
W artykule przedstawiono problematykę dotyczącą transformacji krajowej sieci dystrybucyjnej. Przedstawiono charakterystykę krajowej sieci dystrybucyjnej. Omówiono proces transformacji energetycznej w obszarze sieci dystrybucyjnych. Przedstawiono wyzwania dotyczące krajowej sieci dystrybucyjnej. Omówiono działania inwestycyjne operatorów systemów dystrybucyjnych w obszarze krajowej sieci dystrybucyjnej i korzyści z nich wynikające. Przedstawiono zagrożenia dla procesu transformacji krajowej sieci dystrybucyjnej. Przedstawiono wnioski dotyczące efektywnej transformacji krajowej sieci dystrybucyjnej w kontekście koniecznych działań inwestycyjnych operatorów systemów dystrybucyjnych.
EN
The article presents the issues concerning the transformation of the national distribution network. The characteristics of the national distribution network are presented. The energy transformation process in the area of distribution networks is discussed. Challenges concerning the national distribution network were presented. Investment activities of distribution system operators in the area of the national distribution network and their benefits were discussed. Risks to the transformation process of the national distribution network are presented.Conclusions on the effective transformation of the national distribution network in the context of the necessary investment activities of distribution system operators were presented.
A model of regulation of steady voltage deviation using fuzzy logic was proposed for the problem of normalizing voltage quality in the network. On the basis of simulation, the effectiveness of the proposed algorithms is shown. The control algorithm based on fuzzy logic is considered as an alternative to the transition from analogue control to the digital tap-changer control system. The results of the work can be used in the design of the substation for introduction into the power system.
PL
W artykule zaproponowano model regulacji stałego odchylenia napięcia z wykorzystaniem logiki rozmytej dla problemu normalizacji jakości napięcia w sieci. Na podstawie symulacji wykazano skuteczność proponowanych algorytmów. Algorytm sterowania oparty na logice rozmytej jest rozważany jako alternatywa dla przejścia od sterowania analogowego do cyfrowego systemu sterowania przełącznikiem zaczepów. Wyniki pracy mogą być wykorzystane przy projektowaniu podstacji do wprowadzenia do systemu elektroenergetycznego.
The main objective of this paper is the determination of location and sizing of generators and static distribution compensators for optimal reconfiguration of the radial power grid to increase reliability and power quality through aspiration optimization. The method was applied to the IEEE 33 bus standard radial distribution test network. Simulation results show that the use of the Shark Smell method effectively improved the reduction of power losses and increased the bus voltage profile compared to other methods.
PL
Głównym celem niniejszej pracy jest określenie lokalizacji i wielkości generatorów oraz statycznych kompensatorów rozdzielczych w celu optymalnej rekonfiguracji promieniowej sieci elektroenergetycznej w celu zwiększenia niezawodności i jakości energii elektrycznej poprzez optymalizację aspiracji. Metodę zastosowano do testowej sieci dystrybucyjnej zgodnej ze standardem magistrali IEEE 33. Wyniki symulacji pokazują, że zastosowanie metody Shark Smell skutecznie poprawiło redukcję strat mocy i zwiększyło profil napięcia magistrali w porównaniu z innymi metodami.
According to the Power Master Plan 8, Vietnam aims to have at least 50% of rooftops with solar systems in residential and offices by 2030. This target supports the energy transition plan of Vietnam towards a net-zero commitment before 2050. Due to its high dependence on the weather, the high penetration of rooftop solar power into the distribution grid will pose many operational challenges. One of the main issues is to ensure that the voltage is within the allowable limit under all operating conditions. This paper presents a control method applied for rooftop solar power systems in order to support voltage during shading duration. The effectiveness of the method is verified through simulations of typical scenarios.
Transformacja energetyczna zachodząca w Krajowym Systemie Energetycznym (KSE) wpływa na zmianę rozkładu generacji w systemie. Dynamika wzrostu mocy instalowanych z odnawialnych źródeł energii (OZE) jest na tyle duża, że nie nadąża za nią rozbudowa sieci umożlwiająca wyprowadzenie mocy ze wszystkich źródeł generacyjnych. W artykule przedstawiono propozycję wykorzystania elastyczności pracy systemu do planowania rozbudowy struktury sieciowej. Zaproponowano sposób budowy modeli obliczeniowych oraz analizy danych wynikowych na podstawie wskaźnika efektywności inwestycji. Metoda została zademonstrowana na modelu testowym. Opisane podejście stanowi bardzo dobre uzupełnienie stosowanych obecnie deterministycznych metod planowania rozwoju sieci i wpisuje się w trend wprowadzania rozwiązań rynkowych dla zapewnienia bezpieczeństwa pracy SEE.
EN
The energy transition taking place in the National Power System (NPS) is affecting the distribution of generation capacity within the system. The growth rate of installed capacity from renewable energy sources (RES) is so rapid that the grid expansion is insufficient to ensure hosting capacity for all generating sources. The article presents a proposal for utilizing system operation flexibility to plan the expansion of the network infrastructure. A method for developing computational models and analysing the resulting data based on an Investment efficiency indicator has been proposed. The method was demonstrated using a test model. The described approach constitutes would be valuable complement to the deterministic methods currently applied in grid development planning and aligns with the trend of introducing market-based solutions to ensure the secure operation of the NPS.
Scentralizowane pomiary parametrów energii elektrycznej w rozdzielniach niskich i średnich napięć sieci dystrybucyjnych to alternatywa, a niekiedy konieczne uzupełnienie pomiarów wykonywanych przez liczniki energii. Stosowne urządzenia są coraz powszechniej instalowane w europejskich spółkach dystrybucyjnych. Wzrost zainteresowania takimi rozwiązaniami, także w naszym kraju, wynika z potrzeby monitorowania zjawisk związanych z coraz szerszym wprowadzaniem instalacji fotowoltaicznych i farm wiatrakowych do sieci niskiego i średniego napięcia, co istotnie zmienia funkcjonowanie systemu elektroenergetycznego.
EN
Centralized measurements of electric energy parameters in LV and MV substations of distribution networks is an alternative, and sometimes a necessary complement, to measurements performed by energy meters. The appropriate equipment is more and more commonly installed in the European distribution companies. An increasing interest, also in our country, in such solutions is driven by the need to monitor phenomena connected with growing implementation of PV installations and wind farms to LV and MV networks that substantially changes functioning of the whole energy system.
Optymalizacja pracy sieci dystrybucyjnej zasilanej z systemu elektroenergetycznego i źródeł prosumentów wymaga zastosowania systemu AI, który umożliwiałby stabilną pracę wszystkich źródeł. Specyficzne cechy określające dostępność pierwotnej energii odnawialnej nie zapewniają ciągłości generacji mocy zainstalowanych w elektrowniach wiatrowych i fotowoltaicznych. Ustalenie optymalnej hierarchii kryteriów decydujących o poziomie obciążenia źródeł zasilających sieć dystrybucyjną nn (sieć prosumencką) pozwala uzyskać koszt mocy satysfakcjonujący prosumentów i odbiorców końcowych energii i jednocześnie zapewniający stabilną pracę systemu elektroenergetycznego.
EN
Optimizing the operation of a distribution network powered by both the power system and prosumer sources requires a AI system to ensure the stable operation of all energy sources. The specific characteristics that determine the availability of primary renewable energy do not guarantee the continuity of power generation from wind and photovoltaic power plants. Establishing an optimal hierarchy of criteria that define the load levels of sources supplying the LV distribution network (prosumer network) allows for achieving energy costs that are satisfactory for prosumers and end users while ensuring the stable operation of the power system.
W artykule omówiono problemy wywołane przez rosnący udział generacji rozproszonej we współczesnych systemach elektroenergetycznych. Przedstawiono nową koncepcję rozwiązywania zagadnienia bilansowania mocy czynnej w obszarach sieci dystrybucyjnych, opartą o wykorzystanie nowych struktur organizacyjnych takich jak: klastry energii, wydzielone systemy dystrybucyjne, spółdzielnie energetyczne, wirtualne elektrownie i grupy bilansujące.
EN
The article discusses the problems caused by the growing share of distributed generation in modern power systems. A new concept of solving the issue of active power balancing in the areas of distribution networks is presented, based on the use of new organizational structures such as: energy clusters, separate distribution systems, energy cooperatives, virtual power plants and balancing groups.
The widespread use of electric automobiles will lead to significant changes in instantaneous consumption values and the mechanisms that govern this consumption. Electricity demand will increase sharply and there will be fluctuations in the networks. The only way to cope with this problem is to switch to smart networks. This article examines and economically analyses the method of switching from a vehicle to a network, which is considered to be used to solve the problem of fluctuations caused by the integration of renewable energy sources into the network. For this purpose, unlike other studies in the literature, a simulation study was conducted that took into account both the battery life of the car and the driver's behavior. The research to be done in smart networks and renewable energy sources should not be accepted only for home consumers. In terms of competitiveness, industrial consumers need to choose devices that support smart grids when developing and planning their systems. Researches on energy quality and vehicle-to-grid (V2G) is very important in this regard. In addition to engineering objectives, electric automobiles should also be looked at from an economic point of view, such as the benefits and costs they can provide due to the level of vertical integration.
PL
Powszechne wykorzystanie samochodów elektrycznych doprowadzi do znaczących zmian w wartościach chwilowego zużycia energii i mechanizmach rządzących tym zużyciem. Zapotrzebowanie na energię elektryczną gwałtownie wzrośnie, a w sieciach wystąpią wahania. Jedynym sposobem poradzenia sobie z tym problemem jest przejście na sieci inteligentne. W artykule zbadano i poddano analizie ekonomicznej sposób przejścia z pojazdu do sieci, który uważa się za stosowany w celu rozwiązania problemu wahań spowodowanych włączeniem do sieci odnawialnych źródeł energii. W tym celu, w odróżnieniu od innych badań dostępnych w literaturze, przeprowadzono badanie symulacyjne, w którym uwzględniono zarówno czas pracy akumulatora samochodu, jak i zachowanie kierowcy. Badania, jakie należy przeprowadzić w zakresie inteligentnych sieci i odnawialnych źródeł energii, nie powinny być akceptowane jedynie w przypadku odbiorców domowych. Jeśli chodzi o konkurencyjność, konsumenci przemysłowi muszą wybierać urządzenia obsługujące inteligentne sieci podczas opracowywania i planowania swoich systemów. Badania nad jakością energii i pojazdem do sieci (V2G) są w tym względzie bardzo ważne. Oprócz celów inżynieryjnych na samochody elektryczne należy patrzeć także z ekonomicznego punktu widzenia, np. korzyści i kosztów, jakie mogą zapewnić ze względu na poziom integracji pionowej.
We wrześniu 2023 roku weszła w życie wyczekiwana przez branżę nowelizacja Prawa energetycznego – wprowadzono instrumenty do szerszego stosowania tzw. linii bezpośredniej. Zamysł zakłada bezpośrednie przyłączanie instalacji OZE do odbiorcy, czyli z pominięciem publicznej sieci dystrybucyjnej i tym samym bez części opłat, które wiążą się z poborem energii w normalnym trybie.
Polska jest w procesie transformacji energetycznej. Energetykę węglową zastępuje energetyka ze źródeł energii odna‑ wialnych. Ze względu na warunki geograficzne możemy liczyć na energetykę ze źródeł wiatrowych i słonecznych. Zbyt duża koncentracja źródeł OZE o niestałej w czasie generacji oraz dużej generacji przy sprzyjających warunkach pogodowych może powodować zmniejszenie bezpieczeństwa i niezawodności systemu dystrybucyjnego. Wzrosty napięcia obserwowane w sieci już przekraczają wartości dopuszczalne Un±10%, a sytuacja będzie się pogarszała wraz ze wzrostem liczby instalacji prosumenckich. Tak duży wzrost napięcia może powodować uszkodzenia urządzeń elektrycznych u odbiorców.
School of Automation and Electrical Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou, China To address the overvoltage problem caused by the reverse flow of current when a high proportion of distributed photovoltaic (PV) is connected to the distribution network, this paper proposes a grid-connected voltage regulation control strategy based on the cluster division of the Distributed Model Predictive Control (DMPC) algorithm. Firstly, the overvoltage responsibility of each node is calculated using the Shapley value method. This is combined with k-means clustering to achieve effective cluster division, enabling dynamic adjustment of the active and reactive power of photovoltaic power generation units to stabilize regional voltage. Secondly, a group grid-connected voltage control strategy is introduced. This strategy controls the active and reactive power outputs by integrating real-time power output and voltage information from PV generating units in the region with the DMPC algorithm, ensuring overall voltage stability of the grid-connected system. Finally, actual overvoltage data from a 10 kV distribution line in the Dingxi power grid, Gansu Province, is used to verify that under the proposed control strategy, PV grid-connected overvoltage nodes are maintained within 1.06 p.u. The control effect is improved by a margin of 0.05 compared to traditional control methods. This demonstrates the effectiveness of the grouped grid-connected voltage regulation control strategy, achieving smoother voltage regulation performance in distributed PV grid-connected systems.
In order to deal with the threat of the randomness of large-scale electric vehicle (EV) loads to the safe and economic operation of the distribution network effectively, a forecasting method of EV loads based upon virtual prediction parameter estimation strategy is proposed. Firstly, an in-depth analysis is conducted to thoroughly examine the applicability and target audience of various existing power user load forecasting methods. This initial phase provided a solid foundation for the introduction of the new methods. Secondly, utilizing the Monte Carlo simulation method, a charging load forecasting approach that considers both spatial and temporal distribution is developed. This method effectively captures the diversity of EV charging behaviors by leveraging virtual parameter estimation, integrating insights from historical data into future load predictions, thereby enhancing forecasting accuracy. Finally, to validate the effectiveness of this groundbreaking approach, comprehensive testing was conducted on the MATLAB R2017a simulation platform. This verification phase not only serves to demonstrate the method’s accuracy, but also underscores its practicality and reliability in real-world applications.
Purpose: The research article is an extension of the concept related to logistics coordination in distribution networks. The concept of logistics coordination extends the flow mechanisms of network governance presented in the literature so far. The aim of the article is to conceptualize logistics coordination as a set of network coordination flow mechanisms that are to strengthen the resilience of the distribution network. Disruptions analysis was used to assess the resilience of the distribution network. Design/methodology/approach: The first stage of the research was to identify the gap in the research on network governance. The assumptions of logistic coordination indicated in the literature research were the basis for the methodology of empirical research. The research was carried out in the distribution network of household appliances/electronics. The resilience of the distribution network to disruptions was assessed. Disruptions and deviations in the implemented processes were identified on the measurement cards. In assessing the resilience of the network, indicators of timeliness, completeness and orders without damage were used. Subsequently, a cause and effect analysis and FMEA were carried out. The conducted research was completed with recommendations for the coordinator of flows in the distribution network. Findings: Recommendations for the coordinator of the household appliances/electronics distribution network include mechanisms for logistics coordination that strengthen the resilience of the network. Other mechanisms that the coordinator is already using have also been identified. Among the identified mechanisms are both proactive and reactive actions. The set of mechanisms, in accordance with the proposed concept of logistics coordination, includes mechanisms focused on flexible resources, redundancy of partners in the network, redundancy of stocks at the material distribution point, extraordinary transport and forecasting for the entire network. Originality/value: The indicated mechanisms, both those used by the coordinator and those proposed to be used to increase the resilience of the distribution network, go beyond the flow mechanisms proposed in network coordination. Thus, it makes sense to extend the flow mechanisms to include logistics coordination in the broadest sense, which aims to synchronise flows, ensure the continuity of the processes carried out and the coherence of the activities of the network nodes.
Purpose: Main aim of the following paper is to present the conception of logistics coordination from the point of view of transportation actions from the perspective of the international 3PL company. Design/methodology/approach: In the paper used the case study based on the case of chosen international 3PL, where the distribution network was analyzed. Findings: 3PL is able to support the transportation planning operation in the considered distribution network by using a developed cloud-based infrastructure that supports demand forecasting tool and transportation planning. Originality/value: Paper connects the one function of logistics coordination – transportation planning – with the demand forecasting tool and the issues of 3PL. It is also shown the case study with implemented solution based on cloud infrastructure to support the transportation operations.
This paper presents a comparative study among methods of allocation of fixed costs in Distribution Networks (DNs). The application of these methods allows obtaining distribution use-of-system charges. Three pricing mechanisms composed of two part tariffs are evaluated. In the three mechanisms, the first part is obtained by the Long Run Incremental Cost (LRIC) method. The second one is determined by the following methods: Postage Stamp (PS), MW-Mile (MWM) or Ramsey-Boiteux (RB). The characterization and comparison of each method are performed from the point of view of regulatory principles that define guidelines on network pricing. The results allow identifying the adherence of the methods in compliance with the regulatory principles. Conflicting character between different principles is observed. The methods are tested and validated in the IEEE13-node distribution network. A study along these lines points to the proposition of new alternatives in pricing the use of DNs in the face of the growth of Distributed Energy Resources.
Punktem wyjścia do analiz są obliczenia strat technicznych i handlowych w sieciach dystrybucyjnych, a następnie przy pomocy określonych związków korelacyjnych wiążących te straty z różnicą bilansową - określenie różnicy bilansowej. Wykorzystana została Metodologia Dualnego Sprzężenia (MDS) łącząca obliczenia inżynierskie poprzez wykorzystanie autorskiego programu EUROEFEKT oraz statystyczne – analizę regresji i korelacji.
EN
The starting point for the analyses are calculations of technical and commercial losses in distribution networks, and then, with the help of specific correlation relationships linking these losses with the balance sheet difference, determination of the balance sheet difference. The Dual Coupling Methodology (MDS) was used, combining engineering calculations through the use of the proprietary EUROEFEKT program and statistical – regression and correlation analysis.
The paper presents selected issues related with MV/LV transformer stations to which local energy sources - photovoltaic power plants are connected. General parameters of pole-mounted stations are presented to outline issues related with the operation resulting from the connection of renewable sources to the LV grid. General principles of transformer selection and the risk of its overheating are also presented. This article is 1 of 2 parts of the analysis of the impact of connecting PV sources to the low voltage distribution network on the risk of overloading the transformer station.
PL
W artykule opisano wybrane zagadnienia związane ze stacjami transformatorowymi SN/nn, do których przyłączane są lokalne źródła energii - elektrownie PV. Scharakteryzowano ogólne parametry stacji słupowych, celem przybliżenia problematyki eksploatacyjnej wynikającej z przyłączenia źródeł odnawialnych do sieci nn. Przedstawiono także ogólne zasady doboru transformatora oraz ryzyko jego przegrzania. Niniejszy artykuł to 1 z 2 części analizy wpływu przyłączenia źródeł PV do sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia na ryzyko przeciążenia stacji transformatorowej.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.