Minimalizacja asymetrii w sieci niskiego napięcia zawierającej mikroinstalacje fotowoltaiczne oraz magazyny energii

• Autorzy: Pijarski Paweł , Przepiórka Dominik , Binkowski Tomasz

Warianty tytułu

EN

Minimising asymmetry in the low-voltage grid containing photovoltaic micro-installations and energy storage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizy dotyczące asymetrii napięć i prądów w sieci niskiego napięcia, wynikające z nierównomiernego rozmieszczenia odbiorników jednofazowych oraz mikroinstalacji fotowoltaicznych. Zastosowanie pięciu różnych, metaheurystycznych algorytmów optymalizacyjnych pozwoliło na minimalizację asymetrii poprzez optymalne sterowanie mocą czynną i bierną w poszczególnych fazach. Wyniki symulacji, przeprowadzonych na zmodyfikowanej sieci testowej IEEE ELVTF, potwierdziły efektywność algorytmów optymalizacyjnych oraz znaczenie asymetrycznej regulacji. Zaproponowane podejście może przyczynić się do poprawy jakości zasilania w warunkach rosnącej liczby odnawialnych źródeł energii.

EN

The paper presents an analysis of voltage and current asymmetry in low-voltage networks, caused by the uneven distribution of single-phase loads and photovoltaic micro-installations. The application of five different metaheuristic optimization algorithms enabled the minimization of asymmetry through optimal control of active and reactive power in individual phases. Simulation results, carried out using a modified IEEE ELVTF test network, confirmed the effectiveness of the optimization algorithms and the importance of asymmetric regulation. The proposed approach may contribute to improving power quality under the growing presence of renewable energy sources.

Słowa kluczowe

PL

niskie napięcie; mikroinstalacje fotowoltaiczne; magazyny energii; asymetria; metaheurystyka

EN

low voltage; micro photovoltaic installation; energy storages; asymmetry; metaheuristics

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2025
• Tom: Nr 5
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pijarski Paweł

• Politechnika Lubelska

autor

Przepiórka Dominik

• Politechnika Lubelska

autor

Binkowski Tomasz

• Politechnika Lubelska

Bibliografia

• [1] T. Gu, Y. Tian, Y. Zhu, Z. Wang, H. Li, L. Shang, "Analysis of the Influence of Distributed Photovoltaic Access on the Operation Quality of Asymmetry Distribution Network,", Journal of Physics Conference Series. 2024, t. 2774, nr 1, s 12090, doi: 10.1088/1742-6596/2774/1/012090.
• [2] P. Pijarski, P. Kacejko, S. Adamek, "Analysis of Voltage Conditions in Low Voltage Networks Highly Saturated with Photovoltaic Micro Installations,", Acta Energetica. 2019, t. 36, s. 4—9, doi: 10.12736/185112300
• [3] L. Wang, R. Yan, T. K. Saba, "Voltage regulation challenges with unbalanced PV integration in low voltage distribution systems and the corresponding solution,", Applied Energy. 2019, t. 256, s. 113927. Doi: 10.1016/j.apenergy.2019. 113927.
• [4] R. Jałoza, "Wpływ transformacji energetycznej na sieci nn— przyczyny, skutki i optymalne rozwiązania wybranych problemów jakości zasilania,", Wiadomości Elektrotechniczne. 2022, t. 1, nr 5, s. 16-20, doi: 10.15199/74.2022.5.3.
• [5] D. Jaksic, D. Habijan, M. Cavlovic, "The issue of asymmetry in low voltage network with distributed generation „, 22nd International Conference and Exhibition on Electricity Distribution (CIRED 2013), Institution of Engineering and Technology, 2013, s. 795.
• [6] M. H. HAMIDOV, A. O. KARIMOV, "Analysis ofthe influence of voltage asymmetry in electrical networks on the operation of electrical devices,", Power Engineering Problems. 2024, nr. 1, s. 116—119, doi: 10.70784/azip.5.20241116.
• [7] P. D. Lezhniuk, P. Pijarski, O. A. Buslavets, "Smart grid technologies in local electric grids,". R. S. Romaniuk, M. Linczuk (eds.): Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments 2017, SPIE 2017, 8. 1044566.
• [8] Ł. TOPOLSKI, "Kompensacja asymetrii prądów i napięć powodowanej odbiornikami i odnawialnymi źródłami energii za pomocą transformatora symetryzującego W sieciach niskich napięć,", PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY. 2019, t. 1, nr. 9, s. 180—187, doi: 10.15199/48.2019.09.„39. _
• [9] L. TOPOLSKI, "Ograniczanie wzrostów i asymetrii napięć powodowanych jednofazowymi instalacjami fotowoltaicznymi za pomocą szeregowego transformatora dodawczego w sieci niskiego napięcia,", PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY. 2020, t. 1, nr. 3, 5. 39—43, doi: 10.15199/48.2020.03.10.
• [10] B. Mroczek, P. Pijarski, "Machine Learning in Operating of Low Voltage Future Grid,", Energies. 2022, t. 15, nr. 15, s. 5388, doi: 10.3390/en15155388.
• [11] X. LI, Z. Gao, Z. Zhang, Y. Rao, "A Novel Control Method of Low-voltage-ride-through Technique for Asymmetrical « Hybrid Energy Storage System,", Journal of Physics: Conference Series. 2021, t. 2108, nr. 1, 5. 12042, doi: '10. 1088/ 1742-6596/2108/ 1/012042.
• [12] S. Iyer, B. Wu, Y. Li, B. N. Singh, "Asymmetrical fault ride-through of three-phase PV systems using four-wire Dc-acconverters,": 2014 International Power Electronics Conference (IPEC-Hiroshima 2014 - ECCE ASIA), IEEE 2014, s. 3482—3488.
• [13] G. Hołdyński, Z. Skibko, A. Borusiewicz, A. Marczuk, A. Koniuszy, "Effect of Reactive Power Generation in Photovoltaic Installations on the Voltage Value at the Inverter Connection Poin ,", Energies. 2024, t. 17, nr. 19, s. 4863, doi: 10.3390/en17194863.
• [14] M. A. Khan, B. P. Hayes, "A Reduced Electrically-Equivalent Model of the IEEE European Low Voltage Test Feeder,": 2022 IEEE Power & Energy Society General Meeting (PESGM), IEEE 2022 - 2022, s. 1—5.
• [15] B. Abdollahzadeh, N. Khodadadi, S. Barshandeh, P. Trojovsky, F. S. Gharehchopogh, E.-S. M. El-kenawy, L. Abualigah, S. Mirjalili, "Puma optimizer (PO): a novel metaheuristic optimization algorithm and its application in machine learning,", Cluster Computing. 2024, t. 27, nr. 4, s. 5235—5283, doi: 10.1007/510586-023—04221-5.
• [16] J. Kennedy, R. Eberhart, "Particle swarm optimization,": Proceedings of ICNN'95 - International Conference on Neural Networks, IEEE 1995, s. 1942—1948.
• [17] S. Mirj alili, "Moth-flame optimization algorithm: Anovel nature—inspired heuristic paradigm,", Knowledge-Based Systems. 2015, t. 89, s. 228—249, doi: 10.1016/j..knosys 2015. 07. 006.
• [18] S. Mirjalili, S. M. Mirjalili, A. Lewis, "Grey Wolf Optimizer,", Advances in Engineering Software. 2014, t. 69, s. 46— 61, doi: 10.1016/j.advengsoit.2013.12.007.
• [19] X. S. Yang, S. Deb, "Engineering optimisation by cuckoo search,", International Journal of Mathematical Modelling and Numerical Optimisation. 2010, t. 1, nr. 4, s. 330, doi: 10.1504/IJ1V11V1NO.2010.035430.
• [20] A. Dziendziel, H. Kocot, "Methods to Minimize the Effects of Geometric Asymmetry of Multi-Cirouit, Multi-Voltage Overhead Lines on Transmission Network Operation,", Energies. 2023, t. 16, nr. 22, s. 7611, doi: 10.3390/en16227611.