А.Ф. Жаркін 1, чл.-кор. НАН України, В.О. Новський 1, д-р техн. наук,
В.А. Попов 2, д-р техн. наук, О.С. Ярмолюк 2, канд. техн. наук, Хавкар Ахмед Нурі 2
1 Інститут електродинаміки НАН України,
Україна, 03057, Київ, пр. Перемоги, 56,
+383662401, +383662690, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.,
2 Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського,
Україна, 03056, Київ, пр. Перемоги, 37,
+380669854888, +380662969593, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Èlektron. model. 2021, 43(1):46-66
АНОТАЦІЯ
Відображено еволюцію розвитку постановок і методів реалізації задачі вибору оптимальних місць розімкнення розподільних мереж. Показано, що у сучасних системах електропостачання в умовах широкого впровадження розосереджених джерел генерації й акумулювання енергії, масового застосування електромобілів дана задача, яка вирішується у рамках традиційного підходу, втрачає ефективність. Альтернативою може бути застосування дистанційно керованих комутаційних апаратів, що є обґрунтованим у випадку циклічних і досить тривалих змін навантаження, вихідної потужності розосереджених джерел енергії, при увімкнені (вимкнені) пристроїв акумулювання енергії. Показано, що наразі універсальним рішенням є використання засобів силової електроніки. Це дає змогу формувати, так звані, м'які точки розімкнення контурів розподільної мережі при керуванні потоками активної та реактивної потужності для забезпечення мінімуму втрат електричної енергії.
КЛЮЧОВІ СЛОВА:
розподільні електричні мережі, керування режимами, розосереджена генерація, дистанційно керовані комутаційні апарати, силова електроніка.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
- Малий Н.О. Методы оптимизации эксплуатационных режимов городских электрических сетей: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Київський політехнічний інститут, Київ, 1973. 32 с
- Попов В.А. Выбор схем резервируемых распределительных сетей по минимуму потерь электроэнергии // Энергетика и электрификация, 1982, № 4, с. 25—28.
- Фокин Ю.А., Хозяинов М.А. Метод поиска целесообразной топологии и планировании режимов распределительных сетей // Сб. науч. трудов Московского энергетического института: оптимизация режимов электроэнергетических систем. № 230, с. 175—180.
- Billinton R., Jonavithula S. Optimal switching devise placement in radial distribution systems// Proc. IEEE Transactions on Power Delivery, 1996, Vol. 11, № 3, рp. 1646—1651.
- Gelli G., Pilo F. Optimal sectionalizing switches allocation in distribution networks // Proc. IEEE Transactions on Power Delivery, 1999, Vol. 14, № 3, рp. 1167—1172.
- Экель П.Я., Попов В.А., Клюшник А.И. Учет реакции питающей сети в задачах оптимизации режимов распределительных сетей // Электрические сети и системы, 1986, №22, с. 65—72.
- Шидловский А.К., Тугай Ю.И. Координированная оптимизация режимов питающей и распределительной электрических сетей. Препринт. Ін-т електродинаміки АН України. Київ: 1981. 33 с.
- Boardman J.T., Meckiff С.С. A Branch and Bound Formulation to Electricity Distribution Planning Program // Proc. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1985, Vol. 104, рp. 2112—2118.
- Jabr R.A., Singh R., Pal B.C. Minimum loss network reconfiguration using mixed-integer convex programming // Proc. IEEE Transactions on Power Systems, 2012, Vol. 27, рp. 1106—1115.
- Glamokanin V. Optimal loss reduction of distribution networks// Proc. IEEE Transactions on Power Systems, 1990, Vol. 5, № 3, рp. 774—782.
- Sharatkhah M.M., Haghifam M.R., Arefi A. Load profile based determination of distribution feeder configuration by dynamic programming // Proc. IEEE Trondheim PowerTech Conference, 2011, Vol. 12, pp. 1–6.
- Broadwater R.P. Time varying load analysis to reduce distribution losses through reconfiguration // Proc. IEEE Transaction on Power Delivery, 2003, Vol. 8, № 1, рp. 294—300.
- Zhu J.Z. Optimal Reconfiguration of electrical distribution network using the refined genetic algorithm // Electric Power Systems Research, 2002, Vol. 62, № 1, pp. 37—42.
- Su C.-T., Chang C.-F., Chiou J.-P. Distribution network reconfiguration for loss reduction by ant colony search algorithm // Ibid, 2005, Vol. 75, Is. 2—3, pp. 190—199.
- Olamaei J., Niknam T., Arefi S.B. Distribution feeder reconfiguration for loss minimization based on modified honey bee mating optimization algorithm // Proc. the 2nd International Conference on Advances in Energy Engineering, 2011, Vol. 5, pp. 304–311.
- Young J.J., Chul K.J., Kim Jin-O. et ol. An efficient simulated annealing algorithm for network reconfiguration in large-scale distribution systems // Proc. IEEE Transactions on Power Delivery, 2002, Vol. 17, Is. 4, pp. 1070—1078.
- Abdelaziz A.Y., Mohamed F.M., Mekhamer S.F., Badr M.A.L. Distribution system reconfiguration using a modified Tabu Search algorithm // Electric Power Systems Research, 2010, Vol. 80, № 8, pp. 943—953.
- Abdelaziz A.Y., Mohammed F.M., Mekhamer S.F., Badr M.A.L. Distribution Systems Reconfiguration using a modified particle swarm optimization algorithm// Ibid, 2009, Vol. 79, pp. 1521—1530.
- Kim H., Ko Y., Jung K.H. Artificial Neural-Network Based Feeder Reconfiguration for Loss Reduction in Distribution Systems // Proc. IEEE Transactions on Power Delivery, 1993, Vol. 8, pp. 1356—1366.
- Bernardon D.P., Sperandio M., Garcia V.J. et ol. AHP decision-making algorithm to allocate remotely controlled switches in distribution networks // Proc. IEEE Transactions on Power Delivery, 2011, Vol. 26, Is. 3, pp. 1884—1892.
- Ahuja A., Das S., Pahwa A. An AIS-ACO hybrid approach for multi-objective distribution system reconfiguration // Proc. IEEE Transactions on Power Systems, 2007, Vol. 22, pp. 1101—1111.
- Tulle D.P., Baldick R. The evaluation of plug-in electric vehicle-grid interactions // Proc. IEEE Transactions on Smart Grid, 2012, Vol. 3, № 1, pp. 500—505.
- ШидловськийА.К., Жаркін А.Ф., Новський В.О., Павлов В.Б. Вплив розвитку зарядної інфраструктури електромобільного і гібридного транспорту на режими електричних мереж // Технічна електродинаміка, 2018, № 3, c. 74—81.
- ПавловВ.Б., Новський В.О., Попов В.А., Палачов С.О. Особливості застосування зарядних станцій електромобілів у міських електричних мережах // Там же, 2018, № 6, c. 77—80.
- Wu Y., Lee C., Liu L., Tsai S. Study of Reconfiguration for the Distribution System With Distributed Generators // IEEE Transactions on Power Delivery, 2010, Vol. 25, № 3, рp. 1678—1685.
- Office of Gas and Electricity Markets. Losses incentive mechanism. URL: https://www. ofgem.gov.uk/electricity/distribution-networks/losses-incentive-mechanism дата звернення: 25.08.2020.
- Xu Y., Liu C.C., Schneider K.P., Ton D.T. Placement of remote-controlled switches to enhance distribution systems restoration capability // Proc. IEEE Transactions on Power Systems, 2016, Vol. 31, рp. 1139—1150.
- Spitsa V., Ran X., Salcedo R., et ol. On the Transient Behavior of Large-Scale Distribution Networks During Automatic Feeder Reconfiguration // Proc. IEEE Transactions on Smart Grid, 2012, Vol. 3, № 2, pp. 887—896.
- ЖаркинА.Ф., Денисюк С.П., Попов В.А. Системы электроснабжения с источниками распределенной генерации. Київ: Наук. думка, 2017, 232 с.
- Garcia E.D., Pereira P.R., Canha L.N., Popov V. Grid functional blocks methodology to dynamic operation and decision making in Smart Grid // Electrical Power and Energy Systems, 2018, Vol. 103, pp. 267—276.
- Bloemink J.M., Green T.C. Benefits of distribution-level power electronics for supporting distributed generation growth // Proc. IEEE Transactions on Power Delivery, 2013, Vol. 28, pp. 911—917.
- Cao W., Wu J., Jenkins N., et ol. Benefits analysis of soft open points for electrical distribution network operation // Applied Energy, 2016, Vol. 165, pp. 36—47.
- Flourentzou N., Adelidis V.G., Demetriades C.D. VSC – based HVDC power transmission systems: an overview // Proc. IEEE Transactions on Power Electronics, 2009, Vol. 24, pp. 592—602.
- Daelemans G., Srivastava K., Reza M., et ol. Minimization of steady state losses in meshed networks using VSC HVDC // Proc. IEEE Power and Energy Society General Meeting, 2009,pp. 1—5.
- Powell M.J.D. An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without calculating derivatives // Comput, 1964, Vol. 7, pp. 155—162.
ЖАРКІН Андрій Федорович, чл.-кор. НАН України, зав. відділу стабілізації параметрів електромагнітної енергії Інституту електродинаміки НАН України. У 1977 р. закінчив Київський політехнічний інститут. Область наукових досліджень — розвиток теорії електромагнітної сумісності в напрямку створення ефективних методів аналізу та розробки й використання нових моделей електричних мереж з нелінійними та нестаціонарними навантаженнями, які враховують параметри основних елементів електричних мереж великих електроенергетичних об’єктів, а також розроблення теоретичних основ впровадження заходів і побудови технічних засобів підвищення якості електроенергії та забезпечення електромагнітної сумісності споживачів електричних мереж різних рівнів напруги.
НОВСЬКИЙ Володимир Олександрович, д-р техн. наук, ст. наук. співроб., пров. наук. співроб. відділу стабілізації параметрів електромагнітної енергії Інституту електродинаміки НАН України. У 1973 р. закінчив Київський політехнічний інститут. Область наукових досліджень — розвиток теорії швидкодіючої стабілізації параметрів електричної енергії та динамічної компенсації неактивних складових повної потужності на основі результатів дослідження електромагнітних і енергетичних процесів у складних перетворювальних системах з ключовими і вентильними елементами та забезпечення електромагнітної сумісності в трифазних системах з нелінійними і нестаціонарними навантаженнями.
ПОПОВ Володимир Андрійович, д-р техн. наук, доцент, зав. кафедри електропостачання Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського». У 1974 р. закінчив Київський політехнічний інститут. Область наукових досліджень — моделювання й оптимізація систем електропостачання, облік невизначеності вихідної інформації при керуванні режимами електричних мереж, побудова систем електропостачання з джерелами розосередженої генерації, використання методів багатокритеріального прийняття рішень при проєктуванні систем електропостачання й оптимізації їх режимів.
ЯРМОЛЮК Олена Сергіївна, канд. техн. наук, ст. викладач кафедри електропостачання Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського». У 2010 р. закінчила Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут». Область наукових досліджень — оцінка стану інтегрованих систем електропостачання з альтернативними джерелами енергії й оптимальне керування їх режимами за умови врахування недостатності та недостовірності первинної інформації.
ХАВКАР Ахмед Нурі, студент-магістрант кафедри електропостачання Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського». Область наукових досліджень — оптимізація систем електропостачання з джерелами розосередженої генерації й акумулювання енергії.
Повний текст: PDF