Design of a protection system for distributed energy sources in distribution grids

• Autorzy: Štefko Róbert , Kolcun Michal , Bobček Marek , Mazur Damian , Kwiatkowski Bogdan

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.09.53

Warianty tytułu

PL

Projekt systemu zabezpieczeń rozproszonych źródeł energii w sieci dystrybucyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The continuous rise in electricity consumption and the integration of renewable energy sources into distribution grids are gradually posing challenges to conventional protection systems. This trend significantly impacts traditional centralized methods of electricity generation, shifting towards local production and consumption and moving closer to emerging microgrids. This aspect was specifically considered during the development of the current power system we utilize. To ensure the successful emergence of microgrids, it's imperative to begin addressing the issue of protecting these renewable energy sources, especially considering that our current devices lack communication or remote-control capabilities. The size of the topology and the number of devices managed at each point in a microgrid will play a crucial role. Therefore, addressing the overall management of individual devices and resources within the microgrid is essential.

PL

Ciągły wzrost zużycia energii elektrycznej i integracja odnawialnych źródeł energii z sieciami dystrybucyjnymi stopniowo stawiają wyzwania konwencjonalnym systemom ochrony. Ten trend znacząco wpływa na tradycyjne scentralizowane metody wytwarzania energii elektrycznej, przesuwając się w kierunku lokalnej produkcji i zużycia oraz zbliżając się do powstających mikrosieci. Ten aspekt został szczególnie rozważony podczas opracowywania obecnego systemu energetycznego, z którego korzystamy. Aby zapewnić pomyślne powstanie mikrosieci, konieczne jest rozpoczęcie zajmowania się kwestią ochrony tych odnawialnych źródeł energii, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że nasze obecne urządzenia nie mają możliwości komunikacji lub zdalnego sterowania. Rozmiar topologii i liczba urządzeń zarządzanych w każdym punkcie mikrosieci będą odgrywać kluczową rolę. Dlatego też zajęcie się ogólnym zarządzaniem poszczególnymi urządzeniami i zasobami w mikrosieci jest niezbędne.

Słowa kluczowe

EN

protection system; protection relay; distribution grid; distribution energy source

PL

system zabezpieczeń; przekaźnik zabezpieczający; sieci dystrybucyjne; dystrybucyjne źródła energii

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 9
• Strony: 271--276
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Štefko Róbert

• Technical University of Košice, Department of Electric Power Engineering, st. Mäsiarska 74, 040 01 Košice

• https://orcid.org/0000-0002-2477-4559

autor

Kolcun Michal

• Technical University of Košice, Department of Electric Power Engineering, st. Mäsiarska 74, 040 01 Košice

• https://orcid.org/0000-0002-8041-9076

autor

Bobček Marek

• Technical University of Košice, Department of Electric Power Engineering, st. Mäsiarska 74, 040 01

• https://orcid.org/0009-0004-1912-211X

autor

Mazur Damian

• Rzeszow University of Technology, Department of Electrical Engineering and Fundamentals of Computer Science, st. Powstańców Warszawy 12, 35-959, Rzeszów

• https://orcid.org/0000-0002-3247-5903

autor

Kwiatkowski Bogdan

• Rzeszow University of Technology, Department of Electrical Engineering and Fundamentals of Computer Science, st. Powstańców Warszawy 12, 35-959, Rzeszów

• https://orcid.org/0000-0001-5287-2191

Bibliografia

• [1] ŠTEFKO R., ŠÁRPATAKY M., ŠÁRPATAKY L., et al., Construction and development of microgrids around the world, Elektroenergetika: International Scientific and Professional Journal on Electrical Engineering: Medzinárodný vedecký a odborný časopis pre elektroenergetiku, 15 (2022), no. 1,pp. 16 19, ISSN: 1337-6756.
• [2] NAREJO G.B., ACHARYA B., SINGH R.S.S. and NEWAGY F., Microgrids Design, Challenges, and Prospects, 1. Edition, 2022, USA: CRC Press. pp. 1–314. ISBN: 978-1-0004-5746-9.
• [3] LIU H., WANG H., ZHU S., et al., A Simulation-Based Method for Distribution Line Localized Protection Device Development, 2023 IEEE International Conference on Advanced Power System Automation and Protection (APAP), 2023, Xuchang, China, pp. 232–236, ISBN: 979-8-3503-0666-8.
• [4] NOH J., CHAE W., KIM W., et al., A Study on Meshed Distribution System and Protection Coordination Using HILS System, 2022 13th International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC), 2022, Island, Republic of Korea, pp. 344–346, ISSN: 2162-1241.
• [5] CHANDRAN R.L., ANJU PARVATHY V.S., ILANGO K., MANJULA G.N., Adaptive Over Current Relay Protection in a PV Penetrated Radial Distribution System With Fuzzy GA Optimisation, 2022 IEEE 19th India Council International Conference (INDICON), 2022, Kochi, India, pp. 1–7, ISBN: 978-1-6654-7350-7.
• [6] LIANG W., ZHAO Y., LIU B., WANG Y., Research on Distributed Photovoltaic Low Voltage Ride Through Control Strategy Considering Distribution Network Protection, 2023 3rd International Conference on Electrical Engineering and Mechatronics Technology (ICEEMT), 2023, Nanjing, China, pp. 550–555, ISBN: 979-8-3503-0369-8.
• [7] CHAVES T.R., IZUMIDA MARTINS M.A., VINICIUS João D., et al., Study for the Application of Self Healing in the Overhead Low Voltage Distribution Grid, 2022 IEEE International Conference on Power Systems Technology (POWERCON), 2022, Kuala Lumpur, Malaysia, pp. 1–5, ISBN: 978-1-6654 1775-4.
• [8] SAZANOV V.S., KOVALENKO A.I., VOLOSHIN A.A., et al., The Development of System for Automatic Adaptive Change of Relay Protection Settings in Distribution Networks, 2022 5th International Youth Scientific and Technical Conference on Relay Protection and Automation (RPA), 2022, Moscow, Russian Federation, pp. 1–15, ISBN: 979-8-3503-9991-2.
• [9] VSD Available online: , accessed April 2022.
• [10] STEFKO R., CONKA Z., KOLCUN M., Case Study of Power Plants in the Slovak Republic and Construction of Microgrid and Smart Grid. Appl. Sci. vol. 11, no. 11, 2021, pp. 1–22.
• [11] DIAHOVCHENKO I., YEVTUSHENKO I., KOLCUN M., et. al., Demand-Supply Balancing in Energy Systems with High Photovoltaic Penetration, using Flexibility of Nuclear Power Plants, 20 (2023), No. 11, Acta Polytechnica Hungarica, pp. 115–135, ISSN: 1785-8860.
• [12] KOLTSAKLIS N., KNÁPEK J., The Role of Flexibility Resources in the Energy Transition, 20 (2023), No. 11, Acta Polytechnica Hungarica, pp. 137–158, ISSN: 1785-8860.
• [13] MÁSLO K., KOUDELKA J., BÁTORA B., VYČÍTAL V., Asymmetrical, Three-phase Power System Model: Design and Application, 20 (2023), No. 11, Acta Polytechnica Hungarica, pp. 9–27, ISSN: 1785-8860.
• [14] Vojtek M., MASTNÝ P., MORAVEK J., et. al., Recent Challenges Regarding the Verification of Photovoltaic Inverters Properties and their Compliance with Technical Requirements, 20 (2023), No. 11, Acta Polytechnica Hungarica, pp. 63–82, ISSN: 1785-8860.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).