Исследование влияния систем накопления электрической энергии на пропускную способность распределительных сетей

Авторы

  • Юрий Павлович Гусев Национальный исследовательский университет «МЭИ»
  • Павел Владимирович Субботин Национальный исследовательский университет «МЭИ»

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2020-1-69-76

Ключевые слова:

система накопления электрической энергии, распределительная сеть, трансформаторная подстанция, регрессионный анализ

Аннотация

Показано, что увеличивающаяся неравномерность графиков нагрузки и рост уровня использования распределенных источников энергии (ИЭР) на базе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) определяют актуальность развития применения систем накопления электрической энергии (СНЭЭ) в целях исключения необходимости модернизации электросетевых объектов и повышения пропускной способности распределительных электрический сетей напряжением 6 - 20 кВ (РС). Определены факторы, позволяющие оценить эффективность применения СНЭЭ для повышения пропускной РС. При решении поставленных задач использован метод регрессионного анализа теории планирования эксперимента. В процессе выполнения практической части методом исследования являлось математическое моделирование. Для увеличения доступной мощности технологического присоединения и снижения отклонений напряжения на шинах 0,4 кВ трансформаторных подстанций 6-20/0,4 кВ (ТП) в прилегающей к ИЭР на базе ВИЭ РС определены независимые факториальные признаки и границы их изменения, разработаны линейные множественные регрессионные математические модели. Определены наиболее значимые факторы для повышения пропускной способности РС по указанным критериям. Определено, что в качестве основных факторов при нахождении наилучшего из возможных вариантов параметров СНЭЭ и мест их размещения, применяемых с целью повышения пропускной способности РС, необходимо учитывать влияние загрузки трансформатора ТП и комплексное влияние потокораспределения мощностей и уровней напряжения в сети.

Биографии авторов

Юрий Павлович Гусев, Национальный исследовательский университет «МЭИ»

канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Электрические станции», Национального исследовательского университета «МЭИ».

Павел Владимирович Субботин, Национальный исследовательский университет «МЭИ»

соискатель кафедры «Электрические станции» Национального исследовательского университета «МЭИ».

Библиографические ссылки

Гусев Ю.П., Субботин П.В. Влияние накопителей электроэнергии на пропускную способность распределительных сетей напряжением 6 - 10 кВ // Электричество. 2018. № 1. С. 13 - 18.

Приоритетные направления, ключевые технологии и сценарии развития систем накопления энергии / Л.В. Калимуллин, Д.К. Левченко, Ю.Б. Смирнова, Е.С. Тузикова // Вестник ИГЭУ. 2019. №1. С. 42 - 54.

Проблемы и достижения технологии накопления энергии и ее применения в энергетических системах / Ю.П. Кубарьков, И.М. Мурзакова, Т.А. Кулагина, А.И. Анисимов // Инновационные процессы в науке и образовании: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф.: В 2 ч. Ч. 1. Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение». 2019. С. 92 - 95.

Optimal sizing and placement of battery energy storage in distribution system based on solar size for voltage regulation / H. Nazaripouya, Y. Wang, P. Chu , H.R. Pota, R. Gadh // 2015 IEEE Power Energy Society General Meeting. 2015. P. 1 - 5.

Divya K., Ostergaard J. Battery energy storage technology for power systems - An overview // Electric Power Systems Research. 2009. №79. P. 511 - 520.

A new device for the control and the connection to the grid of combined RES-based generators and electric storage systems / M. Ippolito, E. Telaretti, G. Zizzo, G. Graditi // Clean Electrical Power (ICCEP), 2013 International Conference on: IEEE. 2013. P. 262 - 627.

Review of energy storage system for wind power integration support / H. Zhao, Q. Wu, S. Hu, H. Xu, C.N. Ras-mussen // Applied Energy. 2015. №137. P. 545 - 553.

Energy storage in the energy transition context: a technology review / A.B. Gallo, J.R. Simões-Moreira, H.K.M. Costa, M.M. Santos, Moutinho dos Santos E. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. №65. P. 800 - 822.

A review of energy storage technologies for wind power applications / F. Díaz-González, A. Sumper, Gomis-O. Bellmunt, R. Villafáfila-Robles // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2012. № 16. P. 2154 - 2171.

Chauhan A, Saini R.P. A review on integrated renewable energy system based power generation for stand-alone applications: configurations, storage options, sizing methodologies and control // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. №38. P. 99 - 120.

Suberu M.Y., Mustafa M.W., Bashir N. Energy storage systems for renewable energy power sector integration and mitigation of intermittency // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2014. №35. P. 499 - 514.

Li R., Wang W., Xia M. Cooperative planning of active distribution system with renewable energy sources and energy storage systems // IEEE Access. 2018. № 6. P. 5916 - 5926.

Joint distribution network and renewable energy expansion planning considering demand response and energy storage Part II: Numerical results / M. Asensio, Meneses de Quevedo P., G. Muñoz-Delgado, J. Contreras // IEEE Trans-actions on Smart Grid. 2018. № 2(9). P. 667 - 675.

Деньщиков К.К., Вараксин А.Ю. Гиб-ридные технологии для создания систем накопления энергии // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2019. №7 - 9. С. 106 - 115.

Справочник по проектированию электроэнергетических систем / В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985 352 с.

Bignucolo F., Caldon R., Prandoni V. Radial MV networks voltage regulation with distribution management system coordinated controller // Electric Power Systems Research. 2008. № 4(78). P. 634 - 645.

Герасимов С.Е., Меркурьев А.Г. Регулирование напряжения в распределительных сетях. СПб.: Центр подготовки кадров СЗФ АО «ГВЦ Энергетики», 1998. 84 c.

Колесников А.П. Численный анализ: Аналитические и топологические методы. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2008. 456 с.

Круг Г.К. Статистические методы в инженерных исследованиях: Лабораторный практикум для втузов. М.: Высш. школа, 1983. 216 с.

Гусев Ю.П., Субботин П.В. Разработка усовершенствованной методики выбора параметров и мест размещения систем накопления электроэнергии в распределительных электрических сетях // Вест-ник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2019. № 2(19). С. 48 - 61.

Опубликован

15.02.2020

Как цитировать

(1)
Гусев, Ю. П.; Субботин, П. В. Исследование влияния систем накопления электрической энергии на пропускную способность распределительных сетей. electromeh 2020, 63, 69-76.

Выпуск

Раздел

Статьи