Simulation of Daily Operation Conditions of an MV Network Under Changing Demand Conditions

• Autorzy: Kąkol A.

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2300-3022.2018304

Warianty tytułu

PL

Symulacja dobowych warunków pracy sieci SN przy zmiennych warunkach zapotrzebowania

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The investments in MV network automation is being carried out successively by Distribution System Operators (DSOs). These investments are aimed at improving the network flexibility and increasing the reliability of electricity supplies to the customers. At the same time, regardless of the investment activities undertaken by the DSO, there is an increase in the number and power of dispersed energy sources connected to the MV and LV grid. As a result, a higher dynamics of grid operating conditions is observed. An active power, generated from the sources connected to the MV and LV grid, prevail local demand with higher intensity and is transferred to the HV grid. The occurrence of such states depends on the current demand and the availability of primary energy sources, i.e. wind, sun or water. It is expected that new facilities, such as electric energy storage units and electric cars, will have a crucial impact on the MV grid operation conditions and should be considered in the development plans and operating conditions planning. The article presents a proposal to improve flexibility of the MV distribution grid by utilization of remotely controllable switches (RCS). RCS are used to shift tie open point with the change of the demand. Following three control schemes were assumed: no dispatcher’s interference into the grid configuration, reconfiguration of the grid in accordance with the previously prepared schedule and reconfiguration of the grid as a response to measured changes in demand. The quality indices were introduced and evaluated for each control schemes.

PL

Proces automatyzacji sieci SN jest realizowany sukcesywnie przez spółki dystrybucyjne. Inwestycje te mają na celu poprawę para- metrów pracy sieci i zwiększenie niezawodności dostaw energii elektrycznej do odbiorców końcowych. Jednocześnie, niezależnie od podjętych przez OSD działań inwestycyjnych, notowany jest wzrost liczby i wartości mocy rozproszonych źródeł energii. W rezultacie obserwowana jest większa dynamika zmian warunków pracy sieci. Coraz częściej jest rejestrowany przepływ mocy od źródeł przyłączonych w głębi sieci SN do stacji 110 kV/SN. Występowanie takich stanów jest zależne od aktualnego zapotrzebo- wania i dostępności źródeł energii pierwotnej, a więc wiatru, słońca lub wody. Przewiduje się, że nowe obiekty, jak magazyny energii elektrycznej i samochody elektryczne, będą miały istotny wpływ na plany rozwoju i warunki pracy sieci SN w najbliższej przyszłości i przyczynią się do wzrostu dynamiki zmian warunków pracy sieci. W artykule została przedstawiona propozycja poprawy parametrów pracy sieci dystrybucyjnej SN dzięki wykorzystaniu zdalnie sterowalnych łączników i rekonfiguracji sieci z uwzględnieniem zmian zapotrzebowania. Porównano wskaźniki jakościowe pracy sieci elektroenergetycznej wyznaczone z założeniem braku ingerencji dyspozytora w układ pracy sieci, rekonfiguracji sieci zgodnie z opracowanym wcześniej harmonogramem oraz rekonfiguracji sieci w odpowiedzi na rejestrowane i aktualne zmiany zapotrzebowania.

Słowa kluczowe

EN

distribution networks; automation; optimisation

PL

sieci dystrybucyjne; optymalizacja; automatyzacja

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 3
• Strony: 51--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Kąkol A.

• Research Institute, Gdańsk Branch of the Institute of Power Engineering

Bibliografia

• 1. Kot A., Kulczycki J., Szpyra W.L., “Możliwości redukcji strat w sieciach dystrybucyjnych średniego napięcia poprzez optymalną lokalizację rozcięć” [Possibilities of Losses Reduction in Medium Voltage Distribution Networks by Optimal Network Configuration], Acta Energetica, No. 2/2, 2009.
• 2. Swankar A., Gupta N., Niazi K.R., “Reconfiguration of Radial Distribution Systems with Fuzzy Multi-Objective Approach using Adaptive Particle Swarm Optimization”, Power and Energy Society General Meeting, IEEE, 2010.
• 3. Bezerra J.R., Barroso G.C., Leao R.P.S., “Switch Placement Algorithm for Reducing Customers Outage Impact on Radial Distribution Networks”, IEEE Region 10 Conference: TENCON 2012, IEEE, 2012.
• 4. Gonzalez R. et al., “State estimation in MV distribution networks; experiences in the Spanish smart grid project PRICE-GDI”, Paris, CIGRE, 2016.
• 5. Dialynas E.N., Daoutis L.G, “Impact of normally open switches and distributed energy resources in the operational performance of low voltage distribution networks”, Paris, CIGRE, 2016.
• 6. Marzecki J., “Terenowe sieci elektroenergetyczne” [Field power networks], Warsaw University of Technology, 2007.
• 7. Marzecki J., “Rozdzielcze sieci elektroenergetyczne” [Power distribution grids], Warsaw 2001.
• 8. Ito T. et al., “Advancing the method of estimating the distribution system condition by utilizing smart meters”, Paris, CIGRE, 2016.
• 9. Eberhart R., Kennedy J., “A new optimizer using Particle Swarm theory”, Proceedings of the Sixth International Symposium on Micro Machine and Human Science, IEEE, 1995.
• 10. Eberhart R., James K., “A discrete binary version of the Particle Swarm Algorithm”, International Conference on Systems, Man and Cybernetics. Computational Cybernetics and Simulation, IEEE, 1997.
• 11. Valle del Y. et al., “Optimal STATCOM Sizing and Placement Using Particle Swarm Optimizer”, Latin America: Transmission & Distribution Conference and Exposition, 2006.
• 12. Figueiredo E.M.N., Ludermir T.B., “Effect of the PSO Topologies on the Performance of the PSO-ELM”, Brazilian Symposium on Neural Networks (SBRN), IEEE, 2012.
• 13. Saha D., Banerjee S., Jana N.D., “Multi-objective Particle Swarm Optimization Based on Adaptive Mutation”, Third International Conference on Computer, Communication, Control and Information Technology (C3IT), IEEE, 2015.

Uwagi

1. Wersja polska na stronach 58--63.

2. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).