Разработка усовершенствованной методики выбора параметров и мест размещения систем накопления электроэнергии в распределительных электрических сетях

Разработка усовершенствованной методики выбора параметров и мест размещения систем накопления электроэнергии в распределительных электрических сетях

Автор: Гусев Юрий Павлович, Субботин Павел Владимирович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Рубрика: Электроэнергетика

Статья в выпуске: 2 т.19, 2019 года.

Бесплатный доступ

Состояние вопроса. В условиях цифровизации электрических сетей, наиболее массовым и проблемным элементом остаются распределительные электрические сети. Технологические решения, повышающие энергетическую эффективность указанных сетей, заключаются в управлении напряжением и пропускной способностью линий электропередачи с использованием распределенной генерации и регулирования накопителями электроэнергии. Однако на настоящий момент отсутствует универсальная методика выбора параметров и мест размещения систем накопления электроэнергии (СНЭ) в распределительных электрических сетях, учитывающая изменение суточных графиков нагрузок, разработке которой посвящена данная статья. Материалы и методы. Исследование выполнено с анализом отечественных и зарубежных научно-технических изданий, посвященных вопросам выбора параметров и мест размещения СНЭ в распределительных сетях, а также с применением известных аналитических методов расчета характерных величин суточных графиков нагрузок. В процессе выполнения практической части методом исследования являлось математическое моделирование. В качестве инструмента моделирования применялся программный комплекс PSS SINCAL. Результаты. Выполнен анализ существующих методик выбора параметров и мест размещения СНЭ в распределительных электрических сетях. Разработаны критерии оптимальности выбора параметров и места установки СНЭ в зависимости от целей применения накопителей. Обоснованность принятых критериев оптимальности подтверждена результатами практических расчетов на математической модели. Выводы. Разработанная усовершенствованная методика может быть использована при проектировании реконструкции и новом строительстве распределительных электрических сетей с применением накопителей электроэнергии, увеличивающих технико-экономическую эффективность работы сети.

Еще

Система накопления электроэнергии, распределительная сеть, трансформаторная подстанция, качество электроэнергии

Короткий адрес: https://sciup.org/147232730

IDR: 147232730   |   DOI: 10.14529/power190206

Список литературы Разработка усовершенствованной методики выбора параметров и мест размещения систем накопления электроэнергии в распределительных электрических сетях

  • Energy storage systems for advanced power applications / P.F. Ribeiro, B.K. Johnson, M.L. Crow et al. // Proceedings of the IEEE. - 2001. - No. 89. - P. 1744-1756. DOI: 10.1109/5.975900
  • Divya, K. Battery energy storage technology for power systems - An overview / K. Divya, J. Ostergaard // Electric Power Systems Research. - 2009. - No. 79. - P. 511-520. DOI: 10.1016/j.epsr.2008.09.017
  • A new device for the control and the connection to the grid of combined RES-based generators and electric storage systems / M. Ippolito, E. Telaretti, G. Zizzo, G. Graditi // Clean Electrical Power (ICCEP), 2013 International Conference on: IEEE. - P. 262-267. DOI: 10.1109/ICCEP.2013.6586999
  • Гусев, Ю.П. Влияние накопителей электроэнергии на пропускную способность распределительных сетей напряжением 6-10 кВ / Ю.П. Гусев, П.В. Субботин // Электричество. - 2018. - № 1. - С. 13-18.
  • McDonald, J. Adaptive intelligent power systems: Active distribution networks / J. McDonald // Energy Policy. - 2008. - No. 36. - P. 4346-4351. DOI: 10.1016/j.enpol.2008.09.038
  • D'Adamo, C. Active distribution networks: General features, present status of implementation and operation practices / C. D'Adamo // Electra. - 2009. - No. 246. - P. 22-39.
  • Planning of reliable active distribution systems / G. Celli, E. Giani, G.G. Soma, F. Pilo // CIGRE 2012 Session. - Paris, 2012. - 8 p.
  • Hidalgo, R. A review of active distribution networks enabling technologies / R. Hidalgo, Ch. Abbey, G. Joos // IEEE PES General Meeting. - 2010. - 9 p.
  • DOI: 10.1109/PES.2010.5590051
  • Применение систем накопления энергии для обеспечения качества электроэнергии и решения комплексных задач в электрических сетях и у потребителя / В.Д. Мельников, Н.Л. Новиков, В.А. Колесников и др. // Научно-практическая конференция «Современные средства обеспечения качества электроэнергии в электрических сетях и у потребителя», выставка «Электрические сети России - 2017», 7 декабря 2017 г., г. Москва. - М., 2017.
  • Сокольникова, Т.В. Определение оптимальных параметров накопителя для интеграции возобновляемых источников энергии в изолированных энергосистемах с активными потребителями / Т.В. Сокольникова, К.В. Суслов, П. Ломбарди // Вестник ИрГТУ. - 2015. - № 10 (105). - С. 206-211.
  • Evaluating the benefits of an electrical energy storage system in a future smart grid / N.S. Wade, P.C. Taylor, P.D. Lang, P.R. Jones // Energy Policy. - 2010. - No. 11 (38). - P. 7180-7188.
  • DOI: 10.1016/j.enpol.2010.07.045
  • Sizing strategy of distributed battery storage system with high penetration of photovoltaic for voltage regulation and peak load shaving / Y. Yang, H. Li, A. Aichhorn et al. // IEEE Transactions on Smart Grid. - 2014. - No. 2(5). - P. 982-991.
  • DOI: 10.1109/tsg.2013.2282504
  • Тимонин, И.А. Выбор мест установки сетевых накопителей электроэнергии / И.А. Тимонин // ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение. - 2013. - № 5 (20). - С. 80-82.
  • Перспективы применения накопителей электроэнергии для сетей электроснабжения 0,4 кВ / Е.В. Раубаль, М.А. Рашевская, С.И. Гамазин, С.В. Логинова // Вестник МЭИ. - 2013. - № 3. - С. 55-57.
  • Методика расчета основных параметров накопителя энергии по экспериментальным нагрузочным диаграммам / Д.Ю. Балуев, В.М. Зырянов, Н.Г. Кирьянова, Г.А. Пранкевич // Вестник ИрГТУ. - 2018. - № 5 (22). - С. 105-114.
  • DOI: 10.21285/1814-3520-2018-5-105-114
  • Латочкин, И.В. Выбор параметров накопителя энергии и оптимизация системы электроснабжения предприятия / И.В. Латочкин, Н.И. Смоленцев // Ползуновский вестник. - 2016. - № 4 (2). - С. 65-69.
  • Optimal allocation of battery energy storage systems in distribution networks with high wind power penetration / Y. Zhang, K. Meng, F. Luo et al. // IET Renewable Power Generation. - 2016. - No. 10 (8). - P. 1105-1113.
  • DOI: 10.1049/iet-rpg.2015.0542
  • Determination of the optimal installation site and capacity of battery energy storage system in distribution network integrated with distributed generation / J. Xiao, Z. Zhang, L. Bai, H. Liang // Generation Transmission & Distribution IET. - 2016. - No. 3 (10). - P. 601-607.
  • DOI: 10.1049/iet-gtd.2015.0130
  • Sedghi, M. Optimal Storage Planning in Active Distribution Network Considering Uncertainty of Wind Power Distributed Generation / M. Sedghi, A. Ahmadian, M. Aliakbar-Golkar // IEEE Transactions on Power Systems. - 2016. - No. 1 (31). - P. 304-316.
  • DOI: 10.1109/tpwrs.2015.2404533
  • Optimal allocation of energy storage system for risk mitigation of DISCOs with high renewable penetrations / Y. Zheng, Z.Y. Dong, F.J. Luo et al. // IEEE Transactions on Power Systems. - 2014. - No. 29. - P. 212-220.
  • DOI: 10.1109/tpwrs.2013.2278850
  • Saboori, H. Maximizing DISCO profit in active distribution networks by optimal planning of energy storage systems and distributed generators / H. Saboori, R. Hemmati // Renew. Sustain. Energy Rev. - 2017. - No. 71. - P. 365-372.
  • DOI: 10.1016/j.rser.2016.12.066
  • Optimal siting & sizing of battery energy storage system in active distribution network / Z. Qing, Y. Nanhua, Z. Xiaoping et al. // IEEE PES ISGT Europe 2013. - 2013. - P. 1-5.
  • DOI: 10.1109/isgteurope.2013.6695235
  • Multiobjective Battery Storage to Improve PV Integration in Residential Distribution Grids / J. Tant, F. Geth, D. Six et al. // IEEE Transactions on Sustainable Energy. - 2013. - No. 1 (4). - P. 182-191.
  • DOI: 10.1109/tste.2012.2211387
  • Chauhan, A. A review on integrated renewable energy system based power generation for stand-alone applications: configurations, storage options, sizing methodologies and control / A. Chauhan, R. Saini // Renew Sustain Energy Rev. - 2014. - No. 38. - P. 99-120.
  • DOI: 10.1016/j.rser.2014.05.079
  • Семенова, Л.А. Анализ методов оптимизации в решении задач выбора мест установки и мощности компенсирующих устройств / Л.А. Семенова, А.О. Инжеватова, Р.М. Салимов // Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры». - Оренбург: ФГБОУ ВО «ОГУ», 2017. - С. 513-516.
  • Fabio, B. Radial MV networks voltage regulation with distribution management system coordinated controller / B. Fabio, C. Roberto, P. Valter // Electric Power Systems Research. - 2008. - No. 78. - P. 634-645.
  • DOI: 10.1016/j.epsr.2007.05.007
  • Герасимов, С.Е. Регулирование напряжения в распределительных сетях / С.Е. Герасимов, А.Г. Меркурьев. - СПб.: Центр подготовки кадров СЗФ АО «ГВЦ Энергетики». - 1998. - 84 с.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp