آنالیز تاثیر عدم تعادل ناشی از تولیدات سیستم های فتوولتائیک بر شبکه توزیع نامتعادل فشار ضعیف چهار سیمه شیراز

روش‌های هوشمند در صنعت برق

مقاله 2، دوره 10، شماره 38، مرداد 1398، صفحه 11-22   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

حسین کریمیان فرد¹؛ حسین حقیقت^{* 2}

¹کارشناس ارشد - دانشکده برق، واحد جهرم، دانشگاه آزاد اسلامی، جهرم، ایران

²استادیار – دانشکده برق، واحد جهرم، دانشگاه آزاد اسلامی، جهرم، ایران

چکیده

به کارگیری منابع انرژی پراکنده در شبکه های قدرت و به‌ویژه در سیستم توزیع در سال‌های اخیر از محبوبیت و رشد قابل توجهی برخوردار شده است. نظر به استفاده روزافزون از منابع انرژی خورشیدی در شبکه‌های فشار ضعیف، وجود راهکاری برای هماهنگی و کنترل این منابع، به منظور کاهش تلفات انرژی سالانه شبکه و پروفیل ولتاژ شبکه ضروری می‌باشد. در این مقاله بهینه‌سازی و هماهنگی منابع فتوولتائیک (PV) محلی در شبکه توزیع فشار ضعیف نامتعادل چهار-سیمه، در یک افق زمانی معین، پیشنهاد و بررسی شده است. شبیه‌سازی بر روی بخشی از شبکه فشار ضعیف شهر شیراز انجام شده است. دو سناریو بررسی شده است: در سناریوی اول خروجی منابع انرژی پراکنده سه فاز متعادل (و بدون کنترل) منظور گردیده است و در سناریوی دوم وضعیتی منظور شده که خروجی این منابع سه فاز نامتعادل باشد. اثر این دو سناریو بر تلفات انرژی سالانه شبکه مورد نظر به تفصیل بررسی شده است

کلیدواژه‌ها

پخش‌بار نامتعادل چهار سیمه؛ شبکه توزیع نامتعادل؛ منابع فتوولتائیک

مراجع

[1]      L. R. Araujo, D. R. R. Penido, S. Carneiro, J. L. R. Pereira, “A three-phase optimal power-flow algorithm to mitigate voltage unbalance”, IEEE Trans. Power   Delivery , Vol. 28, No. 4, pp. 2394–2402, Oct. 2013 (doi: 10.1109/TPWRD.2013.2261095).

[2]      A. R. Baran Jr, T. S. P. Fernandes, “A three-phase optimal power flow applied to the planning of unbalanced distribution networks”, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 74, pp. 301–309, Jan. 2016 (doi:10.1016/j.ijepes.2015.07.004).

[3]      De Oliveira-De Jesus PM, Alvarez MA, Yusta JM “Distribution power flow method based on a real quasi-symmetric matrix”, Electric Power Systems Research, Vol. 95, pp.148–159, Feb. 2013 (doi:10.1016/j.epsr.2012.08.011).

[4]      D. Shirmohammadi, H. W. Hong, A. Semlyen, G. X. Luo, “A compensation-based power flow method for weakly meshed distribution and transmission networks”, IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 3, No. 2, pp. 753–762, 1988 (doi:10.1109/59.192932).

[5]      C. Ciric, A. Padilha, L. Ochoa, “Power flow in four-wire distribution networks-general approach”, Proceeding of the IEEE/, Vol. 1, 893, Denver, CO, USA, June 2004 (doi:10.1109/PES.2004.1372952).

[6]      D. R. R. Penido, L. R. Araujo, J. L. R. Pereira, P. A. N. Garcia, S. Carneiro, “Four wire newton-raphson power flow based on the current injection method”, Proceeding of the IEEE/PSCE, Vol. 1, pp. 239–242, New York, NY, USA, Oct. 2004 (doi: 10.1109/PSCE.2004.1397701).

[7]      V. Khadkikar, A. Chandra, “A novel structure for three-phase four-wire distribution system utilizing unified power quality conditioner (UPQC)”, IEEE Trans. on Industry Applications, Vol. 45, No. 5, pp. 1897–1902, Sep./Oct.2009 (doi:10.1109/TIA.2009.2027147).

[8]      Y. Li ; D. M. Vilathgamuwa, P. C. Loh, “Microgrid power quality enhancement using a three-phase four-wire grid-interfacing compensator”, IEEE Trans. on Industry Applications., Vol. 41, No. 6, pp. 1707–1719, Nov./Dec. 2005 (doi:10.1109/TIA.2005.858262).

[9]      T. A. Short, J. R. Stewart, D. R. Smith, J. O'Brien, K. Hampton, “Five-wire distribution system demonstration project”,  IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 17, No. 2, pp. 649–654, April 2002 (doi:10.1109/61.997954).

[10]      M. MejbaulHaque, P. Wolfs, “A four-wire reduced bus capacitance UPFC for LV distribution networks with high PV penetrations”, Proceeding of the IEEE/AUPEC, pp. 1–7, Perth, WA, Australia , Sep./Oct. 2014 (doi:10.1109/AUPEC.2014.6966497).

[11]      D. R. R. Penido, L. R. Araujo, S. Carneiro, J. L. R. Pereira, P. A. N. Garcia, “Three-phase power flow based on four-conductor current injection method for unbalanced distribution networks”,  IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 23, No. 2, pp. 494–503, May 2008 (doi: 10.1109/TPWRS.2008.919423).

[12]      E. Mahdavi, R. Danaie, “Investigation of asymmetric three-phase systems with unbalanced loads”, Proceeding of the EPDC, pp. 1-14, 1993.

[13]      A. Salarikhoo, M. RashidiNezhad, N. Khageh poor “Load flow in low-voltage distribution feeder in Kerman using backward and forward method”, Proceeding of the EPDC, pp. 1-5, 2009.

[14]      A. Aghatehrani, “Load flow analysis with the aim of balancing and optimal load compensation and preventing voltage drop in distribution network”, Proceeding of the ICCEAS, pp. 1-15, 2017.

[15]      Anderson PM, “Analysis of faulted power system, power system engineering series”, IEEE Press, Piscataway, pp. 71-83, 1995.

[16]      S. Bhagavathy, N. Pearsall, G. Putrus, S. Walker, “Performance of UK distribution networks with single phase PV systems under fault”, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 113, pp. 713-725, 2019 (doi:10.1016/j.ijepes.2019.05.077).

[17]      D. Ranamuka, A.P. Agalgaonkar, K.M. Muttaqi, “Conservation voltage reduction and VAr management considering urban distribution system operation with solar-PV”, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 105, pp. 856-866, Feb. 2019 (doi:10.1016/j.ijepes.2018.09.027).

[18]      T. P. Abud, R. S. Maciel, B. S. M. C. Borba, “Influence of local market economic analysis on PV generation stochastic approach in LV distribution networks”, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 112, pp. 178-190, Nov. 2019 (doi: /10.1016/j.ijepes.2019.04.041).