THE PROBLEM OF OPTIMIZATION OF HYBRID ENERGY SYSTEM ACCORDING TO THE LEVEL OF DISPERSION OF GENERATED POWER
The article considers the operation of a photovoltaic (PV) plant connected to the distribution grid (DG) via a smart inverter, which has the function of stabilizing the output voltage by regulating the reactive power. The electric model of the system “PV plant - radial DG - distrib...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/331 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-331 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-02-09T13:51:13Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
PV plant smart-inverter distribution grid voltage regulation disconnection of inverter from distribution grid |
| spellingShingle |
PV plant smart-inverter distribution grid voltage regulation disconnection of inverter from distribution grid Gaevskii, О. Gaevska, А. Bodnyak, V. Konovalov, M. THE PROBLEM OF OPTIMIZATION OF HYBRID ENERGY SYSTEM ACCORDING TO THE LEVEL OF DISPERSION OF GENERATED POWER |
| topic_facet |
PV plant smart-inverter distribution grid voltage regulation disconnection of inverter from distribution grid фотоелектрична станція смарт-інвертор розподільна мережа регулювання напруги відключення інверторів від мережі |
| format |
Article |
| author |
Gaevskii, О. Gaevska, А. Bodnyak, V. Konovalov, M. |
| author_facet |
Gaevskii, О. Gaevska, А. Bodnyak, V. Konovalov, M. |
| author_sort |
Gaevskii, О. |
| title |
THE PROBLEM OF OPTIMIZATION OF HYBRID ENERGY SYSTEM ACCORDING TO THE LEVEL OF DISPERSION OF GENERATED POWER |
| title_short |
THE PROBLEM OF OPTIMIZATION OF HYBRID ENERGY SYSTEM ACCORDING TO THE LEVEL OF DISPERSION OF GENERATED POWER |
| title_full |
THE PROBLEM OF OPTIMIZATION OF HYBRID ENERGY SYSTEM ACCORDING TO THE LEVEL OF DISPERSION OF GENERATED POWER |
| title_fullStr |
THE PROBLEM OF OPTIMIZATION OF HYBRID ENERGY SYSTEM ACCORDING TO THE LEVEL OF DISPERSION OF GENERATED POWER |
| title_full_unstemmed |
THE PROBLEM OF OPTIMIZATION OF HYBRID ENERGY SYSTEM ACCORDING TO THE LEVEL OF DISPERSION OF GENERATED POWER |
| title_sort |
problem of optimization of hybrid energy system according to the level of dispersion of generated power |
| title_alt |
ПРИЧИНИ ПІДВИЩЕННЯ НАПРУГИ У ВУЗЛІ ПІДКЛЮЧЕННЯ ФЕС ДО РОЗПОДІЛЬНОЇ МЕРЕЖІ ТА ІНВЕРТОРНЕ РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ |
| description |
The article considers the operation of a photovoltaic (PV) plant connected to the distribution grid (DG) via a smart inverter, which has the function of stabilizing the output voltage by regulating the reactive power. The electric model of the system “PV plant - radial DG - distribution substation (DSS)” is constructed and the corresponding numerical calculations of nonlinear equations system in the power flow representation are performed. The paper analyzes the influence of the inverter output power on the voltage at the point ofcommon connection (PCC) to the DG under the setting of different characteristics of the network equipment, namely: the parameters of step-up transformers and the power lines capacity. In our work the monitoring data obtained by PV inverters for which disconnections from DG are observed at high levels of solar radiation were used. It was found that the transformers power does not significantly affect the PCC overvoltage if the transformers have the appropriate power, and their electrical insulation is in good condition. The same applies to power losses in the distribution line. It is shown that the main role in exceeding the allowable output voltage of an inverter connected to DG is played by electrical losses in the connecting wires PCC to the step-up transformer. The limit values of the length of the connecting line for different types of wires widely used for low-power PV plants as well as for different types of network equipment DG and DSS are obtained.
The possibility of voltage regulation at PCC by smart-inverter reactive power modulating is analysed. Simulation of inverter voltage regulation is performed considering the role of grid equipment (transformers and feeders). Estimates of the influence degree of dynamic inverter regulation as well as the dependence of the regulation effect on the connecting line length and on the step-up transformer power are obtained. It is shown that inverter regulation is more effective on decreasing voltage than on increasing, and that the regulating effect is more pronounced the greater the length of the connecting line. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/331 |
| work_keys_str_mv |
AT gaevskiio theproblemofoptimizationofhybridenergysystemaccordingtothelevelofdispersionofgeneratedpower AT gaevskaa theproblemofoptimizationofhybridenergysystemaccordingtothelevelofdispersionofgeneratedpower AT bodnyakv theproblemofoptimizationofhybridenergysystemaccordingtothelevelofdispersionofgeneratedpower AT konovalovm theproblemofoptimizationofhybridenergysystemaccordingtothelevelofdispersionofgeneratedpower AT gaevskiio pričinipídviŝennânaprugiuvuzlípídklûčennâfesdorozpodílʹnoímerežítaínvertorneregulûvannânaprugi AT gaevskaa pričinipídviŝennânaprugiuvuzlípídklûčennâfesdorozpodílʹnoímerežítaínvertorneregulûvannânaprugi AT bodnyakv pričinipídviŝennânaprugiuvuzlípídklûčennâfesdorozpodílʹnoímerežítaínvertorneregulûvannânaprugi AT konovalovm pričinipídviŝennânaprugiuvuzlípídklûčennâfesdorozpodílʹnoímerežítaínvertorneregulûvannânaprugi AT gaevskiio problemofoptimizationofhybridenergysystemaccordingtothelevelofdispersionofgeneratedpower AT gaevskaa problemofoptimizationofhybridenergysystemaccordingtothelevelofdispersionofgeneratedpower AT bodnyakv problemofoptimizationofhybridenergysystemaccordingtothelevelofdispersionofgeneratedpower AT konovalovm problemofoptimizationofhybridenergysystemaccordingtothelevelofdispersionofgeneratedpower |
| first_indexed |
2025-07-17T11:38:34Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:38:34Z |
| _version_ |
1850411309561020416 |
| spelling |
veorgua-article-3312024-02-09T13:51:13Z THE PROBLEM OF OPTIMIZATION OF HYBRID ENERGY SYSTEM ACCORDING TO THE LEVEL OF DISPERSION OF GENERATED POWER ПРИЧИНИ ПІДВИЩЕННЯ НАПРУГИ У ВУЗЛІ ПІДКЛЮЧЕННЯ ФЕС ДО РОЗПОДІЛЬНОЇ МЕРЕЖІ ТА ІНВЕРТОРНЕ РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ Gaevskii, О. Gaevska, А. Bodnyak, V. Konovalov, M. PV plant smart-inverter distribution grid voltage regulation disconnection of inverter from distribution grid фотоелектрична станція смарт-інвертор розподільна мережа регулювання напруги відключення інверторів від мережі The article considers the operation of a photovoltaic (PV) plant connected to the distribution grid (DG) via a smart inverter, which has the function of stabilizing the output voltage by regulating the reactive power. The electric model of the system “PV plant - radial DG - distribution substation (DSS)” is constructed and the corresponding numerical calculations of nonlinear equations system in the power flow representation are performed. The paper analyzes the influence of the inverter output power on the voltage at the point ofcommon connection (PCC) to the DG under the setting of different characteristics of the network equipment, namely: the parameters of step-up transformers and the power lines capacity. In our work the monitoring data obtained by PV inverters for which disconnections from DG are observed at high levels of solar radiation were used. It was found that the transformers power does not significantly affect the PCC overvoltage if the transformers have the appropriate power, and their electrical insulation is in good condition. The same applies to power losses in the distribution line. It is shown that the main role in exceeding the allowable output voltage of an inverter connected to DG is played by electrical losses in the connecting wires PCC to the step-up transformer. The limit values of the length of the connecting line for different types of wires widely used for low-power PV plants as well as for different types of network equipment DG and DSS are obtained. The possibility of voltage regulation at PCC by smart-inverter reactive power modulating is analysed. Simulation of inverter voltage regulation is performed considering the role of grid equipment (transformers and feeders). Estimates of the influence degree of dynamic inverter regulation as well as the dependence of the regulation effect on the connecting line length and on the step-up transformer power are obtained. It is shown that inverter regulation is more effective on decreasing voltage than on increasing, and that the regulating effect is more pronounced the greater the length of the connecting line. Розглянута робота фотоелектричної станції (ФЕС), підключеної до розподільної мережі (РМ) через смартінвертор, який має функцію стабілізації вихідної напруги за допомогою регулювання реактивної потужності. Побудовано електричну модель системи “ФЕС – радіальна РМ – розподільна підстанція (ПС)” і виконано відповідні чисельні розрахунки системи нелінійних рівнянь у представленні потоків потужності. Проаналізовано вплив вихідної потужності інвертора на напругу спільного профобладнання, а саме: параметрів підвищувальних трансформаторів і пропускної спроможності електричних ліній. При цьому застосовувались моніторингові дані з інверторів ФЕС, що піддаються відключенню від мережі при високому рівні сонячної радіації. Виявлено, що потужності трансформаторів суттєво не впливають на перенапруги в СТІП, якщо трансформатори мають відповідну потужність. Те саме стосується і втрат видачі потужності в розподільній лінії електропередавання. Показано, що головну роль в перевищенні допустимої вихідної напруги інвертора, який підключений до розподільної мережі, відіграють електричні втрати у з'єднувальних проводах між СТІП і підвищувальним трансформатором. Отримані граничні значення довжини з'єднувальної лінії для різних типів проводів СІП, які широко застосовуються для малопотужних ФЕС, а також для різних типів мережевого обладнання РМ і ПС. Проаналізована можливість підтримки напруги у точці підключення ФЕС до РМ за допомогою модуляції реактивної потужності смартінвертором. Виконано моделювання інверторного регулювання напруги з урахуванням ролі мережевого обладнання (трансформаторів та фідерів). Отримані оцінки ступенів впливу ефекту динамічного інверторного регулювання, а також установлена залежність цього ефекту від довжини з’єднувальної лінії між СТІП і підвищувальним трансформатором. Показано, що інверторне регулювання є більш ефективним на зниженні напруги, ніж на підвищенні, а також що чим більша довжина з'єднувальної лінії, тим більше виражений регулювальний ефект. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2022-05-03 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/331 10.36296/1819-8058.2022.1(68).27-36 Возобновляемая энергетика; № 1(68) (2022): Scientific and Applied Journal Vidnovliuvana energetyka; 27-36 Відновлювана енергетика; № 1(68) (2022): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 27-36 Vidnovluvana energetika ; No. 1(68) (2022): Scientific and Applied Journal Vidnovliuvana energetyka; 27-36 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2022.1(68) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/331/252 Copyright (c) 2022 Vidnovliuvana Energetyka http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |