DETERMINATION OF POWER FLOWS AND LOSSES IN ELECTRICAL NETWORKS WITH RENEWABLE ENERGY SOURCES IN THE FORMATION OF BALANCING GROUPS
The increase in the share of electricity generated from renewable energy sources (RES) in the balance of the electric power system (EPS) makes the problem of determining power and energy losses in electrical networks caused by electricity flows from RES particularly relevant. This issue is especiall...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/593 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Institution
Vidnovluvana energetika| _version_ | 1861137262399455232 |
|---|---|
| author | Lezhniuk , P. Lysyi, V. Mykolaienko , V. Styskal, T. |
| author_facet | Lezhniuk , P. Lysyi, V. Mykolaienko , V. Styskal, T. |
| author_sort | Lezhniuk , P. |
| baseUrl_str | https://ve.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-30T21:07:05Z |
| description | The increase in the share of electricity generated from renewable energy sources (RES) in the balance of the electric power system (EPS) makes the problem of determining power and energy losses in electrical networks caused by electricity flows from RES particularly relevant. This issue is especially significant for balancing groups formed on the basis of RES, as well as for their gradual transformation into aggregated groups and for individual RES units acting as aggregators.
Tracing electricity flows from RES and assessing their consequences (including energy losses, impact on power quality, transmission line capacity, etc.) constitute an essential component of the interactions between aggregators and other participants of aggregated groups, including consumers who are motivated by guarantees of origin of electricity.
The paper proposes a method for determining the component of power and energy losses attributable to RES within the total losses of electrical networks. The method is based on a matrix mathematical model of the electrical network, which enables the determination of power flows in network branches and the associated losses. A matrix of current distribution coefficients in network branches from nodes with RES, as well as nodal voltages, is determined. As a result, a matrix of power loss distribution coefficients in the network branches and branch power flows is formed as a function of nodal power injections.
It is shown that the values of energy losses in electrical networks caused by RES can be used in the operational planning of electricity balances in the EPS. Since these losses are addressable, their cost can be appropriately considered in the financial settlements between aggregators.
The paper presents the results of steady-state calculations for the IEEE 14-bus test system with two voltage levels and multiple energy sources, including RES. To verify the adequacy of the proposed method, steady-state calculations were also performed using the PowerFactory software package. The obtained results confirm the validity and adequacy of the developed method. |
| doi_str_mv | 10.36296/1819-8058.2026.1(84).8-25 |
| first_indexed | 2026-03-31T01:00:06Z |
| format | Article |
| id | veorgua-article-593 |
| institution | Vidnovluvana energetika |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-31T01:00:06Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | veorgua-article-5932026-03-30T21:07:05Z DETERMINATION OF POWER FLOWS AND LOSSES IN ELECTRICAL NETWORKS WITH RENEWABLE ENERGY SOURCES IN THE FORMATION OF BALANCING GROUPS ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРЕТОКІВ І ВТРАТ ПОТУЖНОСТІ В ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ З ВІДНОВЛЮВАНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕНЕРГІЇ ПРИ ФОРМУВАННІ БАЛАНСУЮЧИХ ГРУП Lezhniuk , P. Lysyi, V. Mykolaienko , V. Styskal, T. renewable energy sources, electricity flows, electrical energy losses, balancing group, aggregation. відновлювані джерела енергії, потоки електроенергії, втрати електричної енергії, балансуюча група, агрегація. The increase in the share of electricity generated from renewable energy sources (RES) in the balance of the electric power system (EPS) makes the problem of determining power and energy losses in electrical networks caused by electricity flows from RES particularly relevant. This issue is especially significant for balancing groups formed on the basis of RES, as well as for their gradual transformation into aggregated groups and for individual RES units acting as aggregators. Tracing electricity flows from RES and assessing their consequences (including energy losses, impact on power quality, transmission line capacity, etc.) constitute an essential component of the interactions between aggregators and other participants of aggregated groups, including consumers who are motivated by guarantees of origin of electricity. The paper proposes a method for determining the component of power and energy losses attributable to RES within the total losses of electrical networks. The method is based on a matrix mathematical model of the electrical network, which enables the determination of power flows in network branches and the associated losses. A matrix of current distribution coefficients in network branches from nodes with RES, as well as nodal voltages, is determined. As a result, a matrix of power loss distribution coefficients in the network branches and branch power flows is formed as a function of nodal power injections. It is shown that the values of energy losses in electrical networks caused by RES can be used in the operational planning of electricity balances in the EPS. Since these losses are addressable, their cost can be appropriately considered in the financial settlements between aggregators. The paper presents the results of steady-state calculations for the IEEE 14-bus test system with two voltage levels and multiple energy sources, including RES. To verify the adequacy of the proposed method, steady-state calculations were also performed using the PowerFactory software package. The obtained results confirm the validity and adequacy of the developed method. Збільшення частки електроенергії в балансі електроенергетичної системи (ЕЕС), виробленої відновлюваними джерелами енергії (ВДЕ), робить актуальним задачу визначення втрат потужності та електроенергії в електричних мережах, викликаних перетоками електроенергії від ВДЕ. Особливо це стосується балансуючих груп, сформованих на основі ВДЕ, і поступового переходу їх до агрегованих груп, а також окремих ВДЕ як агрегаторів. Трасування потоків електроенергії ВДЕ та їх наслідків (втрати електроенергії та вплив на її якість, пропускна здатність ліній електропередавання та ін.) є предметом взаємовідносин між агрегаторами та іншими учасниками агрегованої групи, включно зі споживачами, які вмотивовані на гарантії походження електроенергії. В роботі запропоновано метод визначення складової втрат потужності та електроенергії від ВДЕ в сумарних втратах електричних мереж. В основу методу покладено матричну математичну модель електричної мережі для визначення потоків електроенергії у вітка схеми і втрат в них. Визначається матриця коефіцієнтів розподілу струмів у вітках схеми від вузлів з ВДЕ та вузлові напруги. В результаті формується матриця коефіцієнтів розподілу втрат потужності у вітках схеми та потоки потужності в них залежно від потужності у вузлах схеми. Показано, що значення втрат електроенергії в електричних мережах, викликаних ВДЕ, можуть використовуватися під час оперативного планування балансу електроенергії в ЕЕС, і, оскільки вони є адресними, то відповідно може враховуватися їх вартість під час взаємовідносин між агрегаторами. У роботі представлено результати розрахунку усталеного режиму тестової 14-вузлової схеми IEEE з двома класами напруги та джерелами енергії, серед яких є ВДЕ. Для підтвердження адекватності методу виконано також розрахунок усталеного режиму в ПК PowerFactory. Отримані результати підтверджують адекватність розробленого методу. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2026-03-28 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/593 10.36296/1819-8058.2026.1(84).8-25 Возобновляемая энергетика; № 1(84) (2026): Scientific and applied Journal renewable energy ; 8-25 Відновлювана енергетика; № 1(84) (2026): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 8-25 Vidnovluvana energetika ; No. 1(84) (2026): Scientific and applied Journal renewable energy ; 8-25 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2026.1(84) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/593/504 Copyright (c) 2026 Vidnovluvana energetika |
| spellingShingle | renewable energy sources electricity flows electrical energy losses balancing group aggregation. Lezhniuk , P. Lysyi, V. Mykolaienko , V. Styskal, T. DETERMINATION OF POWER FLOWS AND LOSSES IN ELECTRICAL NETWORKS WITH RENEWABLE ENERGY SOURCES IN THE FORMATION OF BALANCING GROUPS |
| title | DETERMINATION OF POWER FLOWS AND LOSSES IN ELECTRICAL NETWORKS WITH RENEWABLE ENERGY SOURCES IN THE FORMATION OF BALANCING GROUPS |
| title_alt | ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРЕТОКІВ І ВТРАТ ПОТУЖНОСТІ В ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ З ВІДНОВЛЮВАНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕНЕРГІЇ ПРИ ФОРМУВАННІ БАЛАНСУЮЧИХ ГРУП |
| title_full | DETERMINATION OF POWER FLOWS AND LOSSES IN ELECTRICAL NETWORKS WITH RENEWABLE ENERGY SOURCES IN THE FORMATION OF BALANCING GROUPS |
| title_fullStr | DETERMINATION OF POWER FLOWS AND LOSSES IN ELECTRICAL NETWORKS WITH RENEWABLE ENERGY SOURCES IN THE FORMATION OF BALANCING GROUPS |
| title_full_unstemmed | DETERMINATION OF POWER FLOWS AND LOSSES IN ELECTRICAL NETWORKS WITH RENEWABLE ENERGY SOURCES IN THE FORMATION OF BALANCING GROUPS |
| title_short | DETERMINATION OF POWER FLOWS AND LOSSES IN ELECTRICAL NETWORKS WITH RENEWABLE ENERGY SOURCES IN THE FORMATION OF BALANCING GROUPS |
| title_sort | determination of power flows and losses in electrical networks with renewable energy sources in the formation of balancing groups |
| topic | renewable energy sources electricity flows electrical energy losses balancing group aggregation. |
| topic_facet | renewable energy sources electricity flows electrical energy losses balancing group aggregation. відновлювані джерела енергії потоки електроенергії втрати електричної енергії балансуюча група агрегація. |
| url | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/593 |
| work_keys_str_mv | AT lezhniukp determinationofpowerflowsandlossesinelectricalnetworkswithrenewableenergysourcesintheformationofbalancinggroups AT lysyiv determinationofpowerflowsandlossesinelectricalnetworkswithrenewableenergysourcesintheformationofbalancinggroups AT mykolaienkov determinationofpowerflowsandlossesinelectricalnetworkswithrenewableenergysourcesintheformationofbalancinggroups AT styskalt determinationofpowerflowsandlossesinelectricalnetworkswithrenewableenergysourcesintheformationofbalancinggroups AT lezhniukp viznačennâperetokívívtratpotužnostívelektričnihmerežahzvídnovlûvanimidžerelamienergíípriformuvanníbalansuûčihgrup AT lysyiv viznačennâperetokívívtratpotužnostívelektričnihmerežahzvídnovlûvanimidžerelamienergíípriformuvanníbalansuûčihgrup AT mykolaienkov viznačennâperetokívívtratpotužnostívelektričnihmerežahzvídnovlûvanimidžerelamienergíípriformuvanníbalansuûčihgrup AT styskalt viznačennâperetokívívtratpotužnostívelektričnihmerežahzvídnovlûvanimidžerelamienergíípriformuvanníbalansuûčihgrup |