One of the tools to confirm the origin of electricity sold in the retail market are the so-called Guarantees of Origin. They are the basis for calculating greenhouse gas emissions and reporting on carbon emissions and are the most sought-after by European enterprises. The object of this study is the mechanism of labeling guarantees of the origin of electricity in electrical networks with renewable energy sources, taking into consideration their location and schemes of connection to the power grids. Existing solutions for electricity labeling based on the certificates of Guarantees of Origin have a number of problems. They often do not accurately reflect carbon emissions, do not provide transparency and verifiability for end users because they do not take into consideration the physical processes of electricity transmission in the labeling system. To solve this problem, a method has been developed that makes it possible to isolate from the flow of energy in each power transmission a component due to each connected energy source. As a result, the proportion of the load of each node of the electrical network supplied by a certain source of electricity is determined. To take into account the nonlinearity of the ratio between voltages in the nodes of electrical networks and flows in power transmissions, piecewise-linear approximation is used. The algorithm for issuing guarantees of the origin of electricity has been improved. It takes into consideration not only indicators of the balance of electricity but also the results of assessing the volume of electricity supply to each consumer from renewable sources. Thus, the volume of sales of guarantees of origin is limited depending on the placement of consumers and their connection to the power grid. Directing proceeds from the sale of guarantees of origin to the guarantors of «green» subsidies will provide them with additional financial support to compensate for the costs of the «green» tariff
Роботу присвячено розв'язанню задачі оптимізації перетікань реактивної енергії у електричних мере жах (ЕМ) енергопостачальних компаній (ЕК). Об'єктом дослідження є процес транспортування та роз поділу електроенергії електричними мережами ЕК. Предмет дослідження-методи та засоби оптимізації перетікань реактивної енергії у таких мережах. Одним з найбільш проблемних місць експлуатації ЕМ є забезпечення їх енергоефективності в умовах постійної зміни споживання та генерування електроенергії. Відомо, що найбільш дієвим заходом для зменшення втрат електроенергії в ЕМ є запровадження заходів з оптимізації перетікань реактивної енергії. Однак для оптимізації розміщення додаткових джерел реак тивної потужності (ДРП) необхідно розв'язувати задачі нелінійної багатофакторної оптимізації, що пов'язано з низкою проблем. На підставі досліджень показано, що для оптимізації розміщення ДРП доцільно використовувати результати моделювання «ідеальних» режимів ЕМ за реактивною потужністю на підставі заступних схем з активними опорами. Економічні витрати, пов'язані з встановленням та експлуатацією ДРП, за пропоновано перераховувати у відповідні економічні опори заступної схеми ЕМ. Розроблено математичні співвідношення для економічних опорів встановлених ДРП, а також таких, що підлягають встановленню за результатами розв'язання оптимізаційної задачі. Застосування такого підходу, на відміну від класичних методів, істотно скорочує тривалість розрахунків та дозволяє отримати розв'язок, наближений до глобального мінімуму виробничих витрат. Обчислюваль на ефективність та надійність підходу забезпечується зведенням задачі багатофакторної оптимізації перетікань реактивної енергії у проектній постановці до ітеративного розрахунку «ідеального» режиму ЕМ за відповідними заступними схемами та навантаженнями. Програмна реалізація дозволила підтвердити ефективність запропонованого підходу для низки прак тичних задач. Показано, що отримані рішення з оптимізації розміщення ДРП у розподільних мережах наближають рентабельність капіталовкладень до глобального максимуму незалежно від розмірності задачі та переліку обмежень на параметри. Ключові слова: електрична мережа, «ідеальний» режим, перетікання реактивної енергії, багатофак торна оптимізація, джерело реактивної потужності.
Актуальність теми дослідження. Використання інформаційних систем та баз даних стає невід’ємною складовою діяльності енергетичних компаній. Інформація про виробництво та споживання електроенергії зберігається в агрегованому вигляді. Це не дає змоги визначати складові балансових витрат електроенергії методом поелементних розрахунків та аналізувати їх структуру. Таким чином, вдосконалення математичного та програмного забезпечення інформаційних систем обліку електроенергії з метою підвищення адекватності визначення втрат електроенергії у розподільних мережах є актуальним завданням. Постановка проблеми. Оснащення розподільних електричних мереж засобами моніторингу їхніх параметрів часто виявляється недостатнім для розв’язування задач планування та ведення режимів. Тому метою дослідження є аналіз можливості застосування системного підходу до створення інформаційних систем РЕМ з використанням даних автоматизованих систем комерційного обліку електроенергії та інших наявних джерел інформації для підвищення точності моделювання характерних режимів мереж та складових балансу електроенергії. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Нині використовуються декілька підходів для перевірки та відновлення даних щодо електричних навантажень у системах АСКОЕ та Smart Metering: 1) технологія великих даних (Big Data Technology – data management); 2) глобальне обчислення на основі не втрачених даних; 3) статистичні методи; 4) штучні нейронні мережі; 5) кластерний аналіз; 6) застосування методів оцінювання стану; 7) використання типових графіків електричних навантажень. Наведені підходи можуть комбінуватися для отримання додаткових переваг. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Необхідною умовою для використання наявних підходів є наявність невтрачених даних. Це робить принципово неможливим застосування відомих підходів для дослідження режимних параметрів РЕМ з прийнятною точністю. Постановка завдання. Отже, основним завданням є дослідження можливості використання системного підходу до побудови інформаційних систем РЕМ із застосуванням технології Smart Metering, а також методів та алгоритмів, які використовуючи наявну інформацію, агреговану за часовими періодами, дадуть змогу визначати режимні параметри РЕМ з необхідною точністю.Виклад основного матеріалу. Для розгортання агрегованих даних у графіки навантаження та генерування, у роботі запропоновано використовувати типові графіки енергообміну споживачів та місцевих джерел енергії. Для узгодження виміряних параметрів режиму та псевдовимірювань, розрахованих за типовими графіками, запропоновано використовувати алгоритм на основі методу найменших квадратів. Оцінювання точності проводилося шляхом зіставлення втрат електроенергії для цілком спостережної мережі з результатами імітаційних розрахунків. Висновки відповідно до статті. Встановлено, що застосування типових графіків навантаження та генерування дає змогу відновлювати графіки енергообміну споживачів та місцевих джерел енергії з прийнятною точністю. Використання типових графіків навантаження та генерування (псевдовимірювань) дає змогу зменшити вартість систем моніторингу розподільних мереж.
The object of this study is the process of integrating industrial energy storage units (IESU) into distribution electrical networks. Their connection helps reduce peak loads on the elements of networks and improve the quality of voltage. However, determining the optimal IESU capacities and their places of connection to networks is associated with objective difficulties. It is necessary to apply comprehensive optimality criteria and take into consideration active restrictions. In addition, the trends in the development of distribution networks and pricing in the energy market are partially undefined. The current study proposes the formalization of the problem of optimizing the placement of IESU in distribution networks and reports a new method to solve it. Its application contributes to a reasonable definition of the volume of investments in the development of IESU, taking into consideration technical restrictions on the part of distribution networks. To solve the problem of multifactorial optimization of the energy storage system, the decomposition and method of ideal current distribution (for electricity losses) were applied. It is shown that this problem can be reduced to an iterative calculation of current distribution in the substitution circuit of power grids with active resistances. And, to take into consideration economic factors, a technique to determine and adjust fictitious resistances was devised. An optimization algorithm has been proposed that ensures a decrease in the number of computing operations and an increase in the reliability of obtaining an optimal solution. Its application makes it possible to take into consideration the dynamics of pricing, consumption, and electricity generation processes over long periods. This contributes to the formation of sound design decisions on the connection of IESU to distribution networks
Active-adaptive system of electric power system (EPS) modes control, using its ideal ("economic") mode is suggested. The process of optimal control is constructed in such a manner that EPS current mode by means of control facilities approaches to "economic" mode. Direction, change of EPS current mode parameters are realized for its improvement and they are determined according to the least action principle (LAP). System of automatic control performs optimization actions in the direction, set by LAP, changing parameters of regulation facilities and controlls limitations of EPS mode parameters.
To provide necessary quality of electric energy and reliable supply and reduce environmental contamination as a result of energy units operation, renewable sources of energy (RSE), in particular solar electric stations (SES), wind electric stations (WES) and small hydropower stations (SHES) are intensively developed. The paper considers the conditions of optimality of renewable sources of energy (RSE) functioning in electric systems, controllability of which is limited by the impact of non-stable weather conditions. The influence of control system information support on the efficiency of RSE usage is shown.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.