Дослідження впливу децентралізованого регулювання напруги через оптимальний перетік реактивної потужності на рівень енергетичної безпеки розподільчих мереж з розосередженою генерацією

Abstract

Глобальна потужність виробництва електроенергії з відновлюваних джерел різко зросла, головною рушійною силою є розподілена фотоелектрична генерація. Зростаюче проникнення непрограмованих відновлюваних розподілених енергетичних ресурсів (DER) створює проблеми для належного управління розподільними мережами, що вимагає передових методів регулювання напруги. У роботі пропонується інноваційна децентралізована стратегія напруги, яка розглядає DER, зокрема інверторні, як автономні регулятори відповідно до найсучасніших європейських технічних стандартів і мережевих кодексів. У запропонованому методі використовується оптимальний перетік реактивної потужності, що мінімізує відхилення напруги по всіх вузлах середньої напруги; щоб перевірити продуктивність алгоритму, його було застосовано до невеликої тестової мережі та реальної європейської розподільної мережі середньої напруги та порівняно з повністю централізованим ORPF. Результати показують, що запропонована децентралізована автономна стратегія ефективно покращує профілі напруги в обох прикладах, зменшуючи відхилення напруги на кілька процентних пунктів; ці результати додатково підтверджуються аналізом, який проводився протягом кількох днів, щоб спостерігати, як пори року впливають на результати.

Global renewable electricity generation capacity has increased dramatically, with distributed photovoltaic generation as the main driver. The growing penetration of non-programmable renewable distributed energy resources (DER) poses challenges for the proper management of distribution networks, requiring advanced voltage regulation techniques. This paper proposes an innovative decentralized voltage strategy that treats DERs, in particular inverters, as autonomous regulators according to the latest European technical standards and network codes. The proposed method uses the optimal flow of reactive power, which minimizes the voltage deviation on all nodes of medium voltage; to test the performance of the algorithm, it was applied to a small test network and a real European medium voltage distribution network and compared with a fully centralized ORPF. The results show that the proposed decentralized autonomous strategy effectively improves the voltage profiles in both examples, reducing the voltage deviation by several percentage points; these results are further supported by an analysis conducted over several days to observe how the seasons affect the results.