Combined optimal capacitor placement and network reconfiguration in a distribution power system for load flow analysis using ETAP

• Autorzy: Ali-Dahmane Mohamed , Benhamida Farid , Bouddou Riyadh , Zeggai Amine

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.09.17

Warianty tytułu

PL

Połączone optymalne rozmieszczenie kondensatorów i rekonfiguracja sieci w systemie dystrybucji zasilania do analizy przepływu obciążenia z wykorzystaniem ETAP

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

It is necessary to determine the system's characteristics to operate an electrical power distribution system under stable conditions. Load flow analysis is a technique that can be used to determine these characteristics and study power systems under various conditions. Regarding the construction of the distribution system, distribution companies are looking for techniques to optimize the performance of their systems. The major problem distribution companies face undervoltage caused by the increased load. Practical techniques for overcoming the undervoltage problem and minimizing system losses are optimal reconfiguration and capacitor placement (OCP). This paper uses the Electrical Transient Analyzer Program (ETAP) to design the IEEE 33-bus radial distribution test system. The combination of optimal capacitor placement and reconfiguration is used to analyze and optimize the radial distribution test system effectively to avoid the undervoltage problem and minimize power losses.

PL

Określenie charakterystyk systemu jest niezbędne do pracy systemu rozdziału energii elektrycznej w stabilnych warunkach. Analiza przepływu obciążenia jest techniką, której można użyć do określenia tych charakterystyk i zbadania systemów zasilania w różnych warunkach. Jeśli chodzi o budowę systemu dystrybucyjnego, firmy dystrybucyjne poszukują technik optymalizacji wydajności swoich systemów. Główne firmy dystrybucyjne borykają się z niskim napięciem spowodowanym zwiększonym obciążeniem. Praktyczne techniki radzenia sobie z problemem zbyt niskiego napięcia i minimalizowania strat w systemie to optymalna rekonfiguracja i rozmieszczenie kondensatorów (OCP). W tym artykule wykorzystano program Electrical Transient Analyzer Program (ETAP) do zaprojektowania radialnego systemu testowego dystrybucji szyn IEEE 33. Połączenie optymalnego rozmieszczenia kondensatorów i rekonfiguracji służy do skutecznej analizy i optymalizacji systemu testowego dystrybucji promieniowej w celu uniknięcia problemu zbyt niskiego napięcia i zminimalizowania strat mocy.

Słowa kluczowe

EN

optimization; load flow analysis; network reconfiguration; optimal capacitor placement; OCP; ETAP

PL

analiza przepływu obciążenia; optymalne rozmieszczenie kondensatorów; OCP; rekonfiguracja sieci; optymalizacja; ETAP

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 9
• Strony: 93--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ali-Dahmane Mohamed

• IRECOM laboratory, Department of electrotechnics, UDL University of Sidi Bel Abbes, Sidi Bel Abbes, Algeria

autor

Benhamida Farid

• IRECOM laboratory, Department of electrotechnics, UDL University of Sidi Bel Abbes, Sidi Bel Abbes, Algeria

autor

Bouddou Riyadh

• Department of Technology, Institute of Science and Technology, University Center of Naama, Algeria

• https://orcid.org/0000-0001-6555-5785

autor

Zeggai Amine

• IRECOM laboratory, Department of electrotechnics, UDL University of Sidi Bel Abbes, Sidi Bel Abbes, Algeria

Bibliografia

• [1] Kowalski J., Jak pisać tekst do Przeglądu, Przegląd Elektrotechniczny, 78 (2002), nr 5, 125-128
• [1] Vijaya, R., Distribution system loss reduction by capacitors. In Proceedings of National Conference on Emerging Trends in Engineering; (2000), Husur.
• [2] Gunturi, S. K., & Sarkar, D., Network Reconfiguration for Searching Maximum Loading Capacity Radial Network: An Efficient Graph Theory-Based Machine Learning Approach. IETE Journal of Research, (2023), 1-11.
• [3] Stanelytė, D., & Radziukynas, V., Analysis of voltage and reactive power algorithms in low voltage networks. Energies, 15(2022), nr 5, 1843.
• [4] De Almeida, M. C., Fernandes, T. R., & Ugarte Vega, L. F., State Estimation and Active Distribution Networks. In Planning and Operation of Active Distribution Networks: Technical, Social and Environmental Aspects (pp. 377-402), 2022, Cham: Springer International Publishing.
• [5] Palati, M., Prathap, S. S., & Nagaraju, N. H., Modeling and Analysis of Smart Power System. Artificial Intelligence-based Smart Power Systems, (2023), 15-36.
• [6] Tazky, M., Regula, M., & Otcenasova, A., Impact of changes in a distribution network nature on the capacitive reactive power flow into the transmission network in Slovakia. Energies, 14(2021), nr 17, 5321.
• [7] Bouddou, R., Benhamida, F., Ziane, I., Zeggai, A., & Belgacem, M., Solving bid-based dynamic economic dispatch in competitive electricity market using improved simulated annealing algorithm. Mathematical Modelling of Engineering Problems, 7(2020), nr 4, 10-18280.
• [8] Sifat, M. M. H., Choudhury, S. M., Das, S. K., Ahamed, M. H., Muyeen, S. M., Hasan, M. M., ... & Das, P., Towards electric digital twin grid: Technology and framework review. Energy and AI, (2022), 100213.
• [9] Moufid, I., Naciri, S., El Moussaoui, H., Lamhamdi, T., & El Markhi, H., Power loss minimization using the integration of DGs and reconfiguration of distribution system: applied on real distribution feeder of urbain areas of Kenitra City in Morroco. Adv. Sci. Technol. Eng. Syst. J, 5 (2020), 74-79.
• [10] Bompard, E., Carpaneto, E., Chicco, G., & Napoli, R., Convergence of the backward/forward sweep method for the load-flow analysis of radial distribution systems. International journal of electrical power & energy systems, 22(2000), nr 7, 521-530.
• [11] Hussain, A., Shah, S. D. A., & Arif, S. M., Heuristic optimisation-based sizing and siting of DGs for enhancing resiliency of autonomous microgrid networks. IET Smart Grid, 2(2019), nr 2, 269-282.
• [12] Chopade, P., & Bikdash, M., Minimizing cost and power loss by optimal placement of capacitor using ETAP. In 2011 IEEE 43rd Southeastern Symposium on System Theory (pp. 24-29), (2011). IEEE.
• [13] Kapahi, R., Load flow analysis of 132 KV substation using ETAP software. International journal of scientific & engineering research, 4(2013), nr 2, 5.
• [14] Khan, R. A. J., Junaid, M., & Asgher, M. M., Analyses and monitoring of 132 kV grid using ETAP software. In 2009 International Conference on Electrical and Electronics Engineering-ELECO 2009 (pp. I-113). (2009), IEEE.
• [15] Rao, R. S., Ravindra, K., Satish, K., & Narasimham, S. V. L., Power loss minimization in distribution system using network reconfiguration in the presence of distributed generation. IEEE transactions on power systems, 28(2012), nr 1, 317-325.
• [16] Vittal, V., McCalley, J. D., Anderson, P. M., & Fouad, A. A., Power system control and stability. John Wiley & Sons, (2019).
• [17] Belgacem, M., Khatir, M., Djehaf, M. A., Zidi, S. A., & Bouddou, R., Implementation of DC voltage controllers on enhancing the stability of multi-terminal DC grids. International Journal of Electrical & Computer Engineering, 11(2021), nr 3, 2088-8708.
• [18] Natkar, K., & Kumar, N., Design analysis of 220/132 KV substation using ETAP. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 2(2015), nr 3, 2322- 2326.
• [19] Mahdi, N. M., Power flow analysis of Rafah governorate distribution network using ETAP software. International Journal of Physical Sciences, 12013), nr 2, 019-026.
• [20] Zeggai, A., Benhamida, F., & Bouddou, R., Power System Analysis of Seawater Desalination Plant in Algeria with Different Load Scenarios. Journal Européen des Systèmes Automatisés, 54(2021), nr 3, 423-434.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).