Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane aspekty wykorzystania elementów probabilistycznych w planowaniu rozwoju sieci przesyłowej

Kubek P., Przygrodzki M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 12

108--111

PL

Realia funkcjonowania systemu elektroenergetycznego mają często charakter losowy, przez co odwzorowanie uwarunkowań wpływających na ocenę obciążeń elementów sieci naturalnie prowadzi do zastosowania metod probabilistycznych. W artykule opisano możliwości i metody wykorzystania podejścia probabilistycznego w procesie planowania rozwoju sieci przesyłowej. Wykorzystanie podejścia probabilistycznego pozwala na zwiększenie efektywności procesu, a w szczególności podejmowanych decyzji modernizacyjnych i inwestycyjnych.

EN

The realities of the power system operation are often of a random nature, whereby the mapping of conditions affecting the assessment of grid elements loads naturally leads to the use of probabilistic methods. The article describes the possibilities and methods of using the probabilistic approach in the process of planning the development of the transmission grid. The use of the probabilistic approach allows to increase the efficiency of the process, and in particular the modernization and investment decisions made.

2

Wykorzystanie wybranych metod symulacyjnych w obliczeniach probabilistycznego rozpływu mocy

Przygrodzki M., Lubicki W.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 53

61--64

PL

Rozpływ mocy jest zadaniem wyznaczenia wartości napięć węzłowych oraz obciążeń gałęziowych w danym stanie systemu elektroenergetycznego. W przypadku probabilistycznego rozpływu zarówno dane wejściowe zadania, jak i wyniki obliczeń mają postać rozkładów prawdopodobieństwa. Rozkłady te można określić dla zapotrzebowania na moc, dostępności i poziomu generacji mocy w węzłach oraz struktury układu sieciowego. W artykule przedstawiono wyniki porównania losowań przeprowadzonych metodą Monte Carlo oraz metodą LHS. Losowania te dotyczyły dostępności infrastruktury sieciowej. Obliczenia przeprowadzono w układzie sieciowym odwzorowującym krajową sieć zamkniętą 400 kV/220 kV/110 kV. Na podstawie przedstawionych wyników symulacji odniesiono się do możliwości wykorzystania metody LHS w prowadzeniu analiz probabilistycznego rozpływu mocy.

EN

Probabilistic power flow is such kind of power flow problem, for which the input data and calculation results have the form of probability distributions. Analogous to the deterministic power flow inputs are defined in the network nodes: the power and electricity demand, availability and level of power generation, defined as probability distributions. In addition, an input data structure is also the network system. The result of the calculation of power flow are probability distributions of voltage in grid nodes and branch power flows. The structure of the network, as part of the network model, understood as the availability of its individual components is a random variable. Variable distribution of binary: the element is on or off. Parameter of this distribution is the failure rate of the item, possibly increased by the rate of planned outage. Generally, the method of determining probabilistic power flow can be divided into simulation, analysis and approximation. Approximation and analytical methods are often combined into one group defined as an analytical method. To determine the value of the input data for the n-th simulation can be used different simulation methods, including Monte Carlo and Latin Hypercube Sampling (LHS). The article presents the results of the comparison draws conducted using Monte Carlo method and LHS. Drawings are concerned the availability of network infrastructure (lines). The calculations were carried out for the national 400 kV, 220 kV and 110 kV network. Simulation result shows possibility of Monte Carlo and LHS method usage for probabilistic power flow calculation.

3

Selected methods of determining probabilistic power flow

Lubicki W., Przygrodzki M.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2017

|

z. 3-4

69--79

EN

Taking into consideration the variability of the future conditions determining the branches load, it might be interesting to use probabilistic power flow for solving power flow. To determine the probabilistic power flow analytical methods (including approximation) or simulation methods may be applied. The choice of calculation method is the result of a compromise between the quality of the results obtained and the required time of calculations. In this paper, we have characterized cumulates method and point estimation method (these are analytical methods). We have cited Polish research initializing these issues (convolution method and the method of voltage orthogonal components). Existing possibilities of probabilistic power flow implementation issues are discussed in terms of available software.

PL

Ze względu na zmienność przyszłych warunków wyznaczania obciążeń gałęziowych ciekawym rozwiązaniem jest wykorzystanie probabilistycznego rozpływu mocy. Do wyznaczenia probabilistycznego rozpływu mocy mogą być zastosowane metody analityczne (w tym aproksymacyjne) lub symulacyjne. Wybór metody obliczeniowej jest wynikiem kompromisu pomiędzy jakością uzyskanych wyników oraz niezbędnym czasem obliczeń. Wśród metod analitycznych w artykule scharakteryzowano metodę kumulant oraz estymacji punktowej, wskazując przy tym polskie prace inicjujące opisywaną problematykę (metodę splotu funkcji oraz metodę składowych prostokątnych napięć węzłowych). W zakresie dostępnego oprogramowania wskazano istniejące możliwości implementacji zagadnienia probabilistycznego rozpływu mocy.

4

Use of LHS sampling to calculate probabilistic power flow

Przygrodzki M., Lubicki W.

Acta Energetica

|

2017

|

nr 2

189--196

EN

Power flow is the task of determining node voltages and branch loads in a given state of the power system. In the case of probabilistic flow, the task’s input data and calculation results alike are in the form of probability distributions. These distributions can be specified for the power demand, power generation availability and levels in nodes, and grid configuration. Elements that make up the grid configuration may be assigned a binary distribution, the result of which determines the element’s status (on or off). This distribution characteristic parameter is the failure rate of the element. This paper presents the results of a comparison of Monte Carlo and LHS sampling. The sampling concerned grid infrastructure availability. Calculations were made for two grid systems with different sizes corresponding to the test model (ca. 50 branches) and the national transmission grid model (over 400 branches). Based on the results, conclusions were drawn as to the possibility of using LHS simulation in the probabilistic power flow calculation.

PL

Rozpływ mocy jest zadaniem wyznaczenia wartości napięć węzłowych oraz obciążeń gałęziowych w danym stanie systemu elektroenergetycznego. W przypadku probabilistycznego rozpływu zarówno dane wejściowe zadania, jak i wyniki obliczeń mają postać rozkładów prawdopodobieństwa. Rozkłady te można określić dla zapotrzebowania na moc, dostępności i poziomu generacji mocy w węzłach oraz konfiguracji układu sieciowego. Elementom tworzącym konfigurację układu sieciowego można przypisać rozkład dwustanowy, w wyniku którego określa się stan elementu (element pracuje lub jest wyłączony). Parametrem charakterystycznym tego rozkładu jest współczynnik awaryjności danego elementu. W artykule przedstawiono wyniki porównania losowań przeprowadzonych metodą Monte Carlo oraz metodą LHS. Losowania te dotyczyły dostępności infrastruktury sieciowej. Obliczenia przeprowadzono dla dwóch układów sieciowych o różnej liczebności odpowiadającej modelowi testowemu (około 50 gałęzi) oraz modelowi krajowej sieci przesyłowej (ponad 400 gałęzi). Na podstawie uzyskanych wyników sformułowano wnioski co do możliwości wykorzystania symulacji metodą LHS w obliczeniach probabilistycznego rozpływu mocy.

5

Probabilistyczny rozpływ mocy jako element metodyki planowania rozwoju

Lubicki W., Przygrodzki M.

Energetyka

|

2016

|

nr 8

477--483

PL

Kryteria deterministyczne są kluczowym elementem aktualnej metodyki planowania rozwoju sieci przesyłowych i dystrybucyjnych w Polsce. Sieć przesyłowa w procesie planistycznym obejmuje sieć 400, 220 i 110 kV, wśród których ta ostatnia jest formalnie klasyfikowana jako sieć dystrybucyjna (ze względu na strukturę własności), aczkolwiek pracuje jako sieć zamknięta z pozostałą wymienioną siecią. Z punktu widzenia procesu planistycznego obie sieci powinny być analizowane wspólnie. W czasie poprzedniej sesji CIGRE wspomniano o pewnych udoskonaleniach metodycznych w Polsce, które związane były z optymalnym rozpływem mocy (OPF). Można to traktować jako pierwszy krok usprawnień. Kolejny może być związany z probabilistycznym rozpływem mocy (PDF). Wstępne badania naukowe są prowadzone w tym zakresie; porównano różne metody obliczania PDF. Podejście probabilistyczne jest szeroko wykorzystywane na świecie, lecz zakres tego wykorzystania jest zróżnicowany. Pokrywa on obszar od zapotrzebowania na moc do sektora wytwórczego i uwzględnia również sprawy dostępności infrastruktury sieciowej oraz probabilistycznych kryteriów. Generalnie obserwuje się trzy podejścia: aproksymacyjne, analityczne oraz numeryczne. Najbardziej popularne na świecie jest podejście numeryczne ze względu na szybki rozwój technologii IT oraz adekwatność uzyskiwanych wyników. W celu planowania rozwoju systemu przesyłowego w Polsce można rozważać zastosowanie podejścia probabilistycznego, jednakże ze względu na ograniczenia metod aproksymacyjnych i analitycznych proponuje się rozważyć metody numeryczne. Sprawą otwartą pozostają metody symulacji numerycznych – Monte Carlo, metody warstwowe lub inne.

EN

Deterministic criteria are the key element of the present planning methodology for transmission and distribution networks development in Poland. Transmission network in a planning process includes 400, 220 and 110 kV networks, from which the last one is formally classified as a distribution network (because of its ownership structure) though it cooperates as the closed one with other networks. From a planning process point of view both networks should be analysed together. During previous CIGRE session mentioned were some, applied in Poland, methodological improvements that are connected with with an optimum distribution of forces (OPF). That can be regarded as the first step to these improvements while the next one can be connected with PDF. Preliminary scientific research has been carried out in this field and a comparison has been made between various PDF calculation methods. Probabilistic approach is broadly applied in the world though the scope of its application is very diverse. It covers wide area from power demand to manufacturing sector and also includes issues concerning availability of network infrastructure and probabilistic criteria. Generally three types of approach can be observed: approximation, analytical and numerical. The most popular in the world is the numerical one because of a quick IT technology development and relevance of obtained results. For a transmisson system development planning in Poland a probabilistic approach could be considered but with regard to approximation and analytical methods limitations, numerical methods should also be taken into account. An open question remain numerical simulation methods – Monte Carlo, layer methods or others.

6

Probability Constrained Load Flow on the Basis of Tracing Method

Golub I., Voitov O., Boloev E.

Acta Energetica

|

2015

|

nr 2

91--101

EN

In order to control the electric power system operation it is important to know the sensitivity of random state variables to disturbances and the factors affecting the sensitivity of the variables to ensure feasible ranges of their changes. The stochastic problem of electric power system control is solved iteratively and is reduced to successively solving the equivalent deterministic problems, including determination of numerical characteristics of the variables by the methods of probabilistic load flow. To minimize the number of controls it is suggested to use the tracing method in each step of the deterministic equivalent method. The presented numerical results demonstrate the high performance of the suggested approach.

PL

Przy sterowaniu pracą systemu elektroenergetycznego ważna jest znajomość wrażliwości wartości losowych zmiennych stanu na wpływające na nie zakłócenia i czynniki. Pozwala to na ustalenie dopuszczalnych zakresów ich zmian. Problem stochastyczny sterowania systemem elektroenergetycznym rozwiązuje się iteracyjnie i sprowadza się do kolejnego rozwiązywania równoważnych problemów deterministycznych, w tym określania charakterystyk liczbowych zmiennych metodą probabilistycznego rozpływu mocy. Aby zminimalizować liczbę czynników sterujących, sugeruje się stosowanie metody śledzenia w każdej fazie stosowania metody ekwiwalentu deterministycznego. Przedstawione tu wyniki liczbowe wykazują wysoką skuteczność proponowanego podejścia.