Порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією

Порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією

This study presents a comparative analysis of well-known methods for structuring local microgrids with diverse generation sources, active consumers, and energy storage systems as a prototype of a territorial energy community. The scientific concept disclosed in this publication focuses on justifying...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2025
Main Author: Kaplun, Roman
Format: Article
Language:English
Published: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025
Subjects:
енергетична спільнота
мікроенергосистема з полігенерацією
технологічні структури мікромереж
острівний та змішаний режими
активний споживач
енергетичний менеджмент.
Online Access:https://systemre.org/index.php/journal/article/view/897
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:System Research in Energy

Institution

System Research in Energy
id oai:www.systemre.org:article-897
record_format ojs
institution System Research in Energy
baseUrl_str
datestamp_date 2025-05-13T11:18:38Z
collection OJS
language English
topic енергетична спільнота
мікроенергосистема з полігенерацією
технологічні структури мікромереж
острівний та змішаний режими
активний споживач
енергетичний менеджмент.
spellingShingle енергетична спільнота
мікроенергосистема з полігенерацією
технологічні структури мікромереж
острівний та змішаний режими
активний споживач
енергетичний менеджмент.
Kaplun, Roman
Порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією
topic_facet energy community
polygeneration-based microenergy systems
technological structures of microgrids
islanded and hybrid operating mode
active consumer
energy management.
енергетична спільнота
мікроенергосистема з полігенерацією
технологічні структури мікромереж
острівний та змішаний режими
активний споживач
енергетичний менеджмент.
format Article
author Kaplun, Roman
author_facet Kaplun, Roman
author_sort Kaplun, Roman
title Порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією
title_short Порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією
title_full Порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією
title_fullStr Порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією
title_full_unstemmed Порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією
title_sort порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією
title_alt COMPARATIVE STUDY OF ARCHITECTURE AND MANAGEMENT SYSTEMS IN ENERGY COMMUNITIES MICROGRIDS WITH POLYGENERATION
description This study presents a comparative analysis of well-known methods for structuring local microgrids with diverse generation sources, active consumers, and energy storage systems as a prototype of a territorial energy community. The scientific concept disclosed in this publication focuses on justifying the evaluation methods of operating modes of microgrids with polygeneration to determine their stability and energy efficiency boundaries.  Scientific tasks are related to assessment advantages and disadvantages of various methods used for selecting the structure of generating sources and determining demand components to develop optimal scenarios for ensuring the resilience and energy efficiency of such networks. The study compares methods for determining the boundaries of dynamic and static stability in a polygeneration-based microenergy system; management approaches in grid-connected, islanded, and hybrid (considering self-generation) operational modes. Additionally, considered aspects of forming real-time optimal dispatch strategies, and developing market mechanisms for energy community members based on the criterion of minimizing the total cost of electricity supply. Technological efficiency of microenergy system components, economic viability, stability, and reliability were selected as criteria for comparison. The results of the comparative study make it possible to determine optimal approaches for forming the technological structure of a specific energy community, taking into account available local resources, network infrastructure characteristics, seasonal demand fluctuations, and other variables. As the analysis outcome, accents have been made with regards to energy-economic prerequisites for the development of decentralized energy systems with renewable energy sources and combined energy generation installations.  It is established that managing the energy efficiency of microgrids with renewable energy sources and system-level energy storage requires the development of new models for load balancing and demand forecasting, as well as theoretical instruments for defining micro-market relationships among energy community participants, specifically ‒ system-level electricity suppliers, local prosumers with predefined generation conditions, and end consumers.
publisher General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2025
url https://systemre.org/index.php/journal/article/view/897
work_keys_str_mv AT kaplunroman comparativestudyofarchitectureandmanagementsystemsinenergycommunitiesmicrogridswithpolygeneration
AT kaplunroman porívnâlʹnedoslídžennâarhítekturitasistemupravlínnâmíkromerežamienergetičnihspílʹnotzpolígeneracíêû
first_indexed 2025-09-24T17:34:11Z
last_indexed 2025-09-24T17:34:11Z
_version_ 1844167575028629504
spelling oai:www.systemre.org:article-8972025-05-13T11:18:38Z COMPARATIVE STUDY OF ARCHITECTURE AND MANAGEMENT SYSTEMS IN ENERGY COMMUNITIES MICROGRIDS WITH POLYGENERATION Порівняльне дослідження архітектури та систем управління мікромережами енергетичних спільнот з полігенерацією Kaplun, Roman energy community, polygeneration-based microenergy systems, technological structures of microgrids, islanded and hybrid operating mode, active consumer, energy management. енергетична спільнота, мікроенергосистема з полігенерацією, технологічні структури мікромереж, острівний та змішаний режими, активний споживач, енергетичний менеджмент. This study presents a comparative analysis of well-known methods for structuring local microgrids with diverse generation sources, active consumers, and energy storage systems as a prototype of a territorial energy community. The scientific concept disclosed in this publication focuses on justifying the evaluation methods of operating modes of microgrids with polygeneration to determine their stability and energy efficiency boundaries.  Scientific tasks are related to assessment advantages and disadvantages of various methods used for selecting the structure of generating sources and determining demand components to develop optimal scenarios for ensuring the resilience and energy efficiency of such networks. The study compares methods for determining the boundaries of dynamic and static stability in a polygeneration-based microenergy system; management approaches in grid-connected, islanded, and hybrid (considering self-generation) operational modes. Additionally, considered aspects of forming real-time optimal dispatch strategies, and developing market mechanisms for energy community members based on the criterion of minimizing the total cost of electricity supply. Technological efficiency of microenergy system components, economic viability, stability, and reliability were selected as criteria for comparison. The results of the comparative study make it possible to determine optimal approaches for forming the technological structure of a specific energy community, taking into account available local resources, network infrastructure characteristics, seasonal demand fluctuations, and other variables. As the analysis outcome, accents have been made with regards to energy-economic prerequisites for the development of decentralized energy systems with renewable energy sources and combined energy generation installations.  It is established that managing the energy efficiency of microgrids with renewable energy sources and system-level energy storage requires the development of new models for load balancing and demand forecasting, as well as theoretical instruments for defining micro-market relationships among energy community participants, specifically ‒ system-level electricity suppliers, local prosumers with predefined generation conditions, and end consumers. Статтю присвячено порівняльному дослідженню відомих методів структурування локальних мікромереж з різнорідними джерелами, активними споживачами та накопичувачами електроенергії як прототипу територіальної енергетичної спільноти. Особливістю наукової ідеї є обґрунтування методів оцінювання режимів мікромереж з полігенерацією для визначення меж їх стійкості та енергоефективності. Наукове завдання має на меті оцінювання переваг та недоліків використання різних методів щодо вибору структури генеруючих джерел та визначення складових попиту для формування найкращих сценаріїв забезпечення живучості та енергоефективності мереж такого типу. Порівнюються методи визначення границь динамічної та статичної стійкості мікроенергосистеми з полігенерацією, управління в мережевому, острівному та змішаному (з урахуванням власної генерації) режимах, формування оптимальних у реальному часі стратегій диспетчеризації та ринкових механізмів для членів енергетичної спільноти за критерієм мінімальних приведених витрат на електрозабезпечення. У якості порівняльних критеріїв розглядалась технологічна ефективність структурних елементів мікроенергосистеми, економічність, стабільність та надійність. Результати порівняльного дослідження дають можливість визначити оптимальні підходи щодо формування технологічної структури конкретної енергетичної спільноти з урахуванням наявних місцевих ресурсів, особливостей мережевого господарства, сезонних попитів та інших змінних. Внаслідок аналізу зроблені акценти щодо енергоекономічних передумов для розвитку децентралізованих енергосистем з відновлюваними джерелами та установками комбінованого енерговиробництва. Встановлено, що управління енергоефективністю мікромереж з відновлюваними джерелами та накопичувачами електроенергії системного рівня шляхом впровадження систем енергетичного менеджменту вимагає розроблення нових моделей балансування та прогнозування попиту навантаження, теоретичного інструментарію для обґрунтування мікроринкових відносин між учасниками енергетичної спільноти − постачальниками електроенергії системного рівня, локальними активними споживачами із заздалегідь визначеними умовами генерації та кінцевими споживачами. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025-05-07 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/897 10.15407/srenergy2025.02.054 System Research in Energy; No. 2 (82) (2025): System Research in Energy; 54-76 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (82) (2025): Системні дослідження в енергетиці; 54-76 2786-7102 2786-7633 en https://systemre.org/index.php/journal/article/view/897/807

Similar Items