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.
The article is the second part of the analysis of the impact of connecting PV sources to the low voltage distribution network on the risk of overloading the transformer station. Based on the simulations, the problem of overloading MV/LV transformers by connecting a large number of photovoltaic sources was characterized. The model was used to assess the degree of load of the distribution transformer for different values of its rated power. The results of the simulations and analyzes are presented in this article.
PL
Artykuł stanowi drugą część analizy wpływu przyłączenia źródeł PV do sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia na ryzyko przeciążenia stacji transformatorowej. Na podstawie przeprowadzonych symulacji scharakteryzowano problem przeciążenia transformatorów SN/NN poprzez przyłączenie dużej liczby źródeł fotowoltaicznych. Model posłużył do oceny stopnia obciążenia transformatora rozdzielczego dla różnych wartości jego mocy znamionowej. Wyniki symulacji i analiz przedstawiono w niniejszym artykule.
The article presents the results of analyses concerning the seasonality and causes of damage to equipment and facilities operated in 110kV, MV and LV power distribution networks. These facilities include 110kV overhead lines, 110kV/SN substations, MV overhead and cable lines, MV/LV overhead and indoor substations, and LV overhead and cable lines. Months with increased failure rates of individual devices were identified. The most common causes of failure of electric power facilities have been identified. The analysis was based on failures that occurred over a ten-year period at a major electricity distribution company in the country.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analiz dotyczących sezonowości oraz przyczyn uszkodzeń urządzeń i obiektów eksploatowanych w elektroenergetycznych sieciach dystrybucyjnych 110kV, SN oraz nn. Do obiektów tych zalicza się linie napowietrzne 110kV, stacje 110kV/SN, linie napowietrzne i kablowe SN, stacje elektroenergetyczne SN/nn napowietrzne i wnętrzowe oraz linie nn napowietrzne i kablowe. Wskazano miesiące o zwiększonej awaryjności poszczególnych urządzeń. Zidentyfikowano najczęstsze przyczyny awarii obiektów elektroenergetycznych. Analizy zostały przeprowadzone na podstawie awarii, które wystąpiły w okresie dziesięciu lat na terenie dużej spółki dystrybucyjnej energii elektrycznej w kraju.
The paper deals with the concept of centralized demand forecasting and logistical coordination in distribution networks. The aim of the paper is to relate the results provided by the forecasting tools to the basic aspects of logistical coordination. The case of 29 distribution networks in which a logistics operator (3PL) operates and provides contract logistics services to a manufacturing company is analysed. The paper partially confirms the hypothesis of better testability of forecasts based on machine learning algorithms and artificial neural networks for demand planning by the logistics operator to the manufacturer in the framework of logistics coordination in the distribution network. These algorithms perform better for networks with high specificity of flows and food networks. Traditional algorithms, on the other hand, have their better share in creating forecasts for more standard distribution networks. Addi tionally, the second hypothesis regarding the positive influence of modern technological solutions (such as the use of cloud technologies, EDI and flow tracking standards) was confirmed. Additionally, a number of factors that did not have a direct impact on forecasting errors were detailed.
W artykule przedstawiono charakterystykę krajowych linii elektroenergetycznych średnich i niskich napięć. Omówiono strukturę krajowej sieci dystrybucyjnej SN i nN. Przedstawiono rozwiązania linii napowietrznych i kablowych SN stosowanych w kraju. Omówiono również rozwiązania linii napowietrznych i kablowych nN stosowanych w kraju.
EN
In this paper, profile of national medium and low voltage electric power lines is presented. Structure of national MV and LV distribution network is described. Solutions of overhead and cable MV lines used in Poland are presented. Solutions of overhead and cable LV lines used in Poland are described.
W artykule przedstawiono wyniki analiz dotyczących sezonowości oraz przyczyn uszkodzeń obiektów eksploatowanych w elektroenergetycznych sieciach dystrybucyjnych 110 kV, SN oraz nn. Do obiektów tych zalicza się linie napowietrzne 110 kV, stacje 110 kV/SN, linie napowietrzne i kablowe SN, stacje elektroenergetyczne SN/nn napowietrzne i wnętrzowe oraz linie nn napowietrzne i kablowe. Analizy zostały przeprowadzone na podstawie awarii, które wystąpiły w okresie dziesięciu lat na terenie dużej spółki dystrybucyjnej energii elektrycznej w kraju.
W artykule przedstawiono wyniki analiz dotyczących sezonowości oraz przyczyn uszkodzeń obiektów eksploatowanych w elektroenergetycznych sieciach dystrybucyjnych 110 kV, SN oraz nn. Do obiektów tych zalicza się linie napowietrzne 110 kV, stacje 110 kV/SN, linie napowietrzne i kablowe SN, stacje elektroenergetyczne SN/ nn napowietrzne i wnętrzowe oraz linie nn napowietrzne i kablowe. Analizy zostały przeprowadzone na podstawie awarii, które wystąpiły w okresie dziesięciu lat na terenie dużej spółki dystrybucyjnej energii elektrycznej w kraju.
W artykule przedstawiono wymagania stawiane sieciom dystrybucyjnym niskiego napięcia w zakresie poziomu wartości skutecznej napięcia. Omówiono zasadę działania regulatora LVRSys przeznaczonego do pracy z ww. sieciami. Przedyskutowano wyniki pomiarów wykonanych na wejściu i wyjściu regulatora podczas pracy w rzeczywistej sieci dystrybucyjnej. Wyniki te pokazują wyraźną poprawę wartości napięcia w rozpatrywanych odcinkach sieci, co pozwoliło na spełnienie wymagań prawnych i normatywnych w tym zakresie.
EN
The paper presents the requirements for low-voltage distribution networks in terms of rms voltage level. The principle of operation of the LVRSys regulator designed for operation with the above-mentioned networks was discussed. The results of measurements made at the input and output of the regulator during operation in a real distribution network were discussed. These results show a clear improvement of voltage values in the considered sections of the network, which allowed to meet the legal and normative requirements in this regard.
Zagadnienie awarii sieci dystrybucyjnej oraz ich oddziaływania na odbiorców energii elektrycznej jest jednym z istotnych czynników kształtowania niezawodności zasilania. Tematyka artykułu obejmuje w głównej mierze napowietrzną elektroenergetyczną sieć dystrybucyjną średniego napięcia. Przedstawiono w nim przypadki awarii, ich przyczyny oraz powstałe skutki. Na podstawie dostępnych materiałów źródłowych i literaturowych zaprezentowano analizę awaryjności oraz wpływ awarii na indywidualnych odbiorców energii elektrycznej, a także na bezpieczeństwo energetyczne kraju. Omówiono też najważniejsze elementy elektroenergetycznej sieci dystrybucyjnej.
This paper proposes a new fault location method in radial medium voltage distribution networks. The proposed method only uses the measurement data at the feeder beginning to approximate the characteristic equation showing the dependence between the positive-sequence voltage and phase angle at the monitoring point with the distance to the fault location for each fault type on each line segment. To determine these characteristic equation coefficients, the entire distribution network will be modeled and simulated by four types of faults at different locations along the lines to build the initial database. Based on this database, the mathematical functions in MATLAB software are applied to approximate these coefficients corresponding to each type of fault for each line segment in the network. Then, from the current and voltage measurement data at the feeder beginning, the algorithms of global search, comparison, and fault ranking are used to find out where the fault occurs on the distribution network. Two types of distribution network with and without branches are studied and simulated in this paper to verify and evaluate the effectiveness of the proposed method.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.