Alternatives to the 15% Rule: Modeling and Hosting Capacity Analysis of 16 Feeders

Smith, Jeff; Rylander, Matthew; Reno, Matthew J.; Broderick, Robert Joseph; Mather, Barry; Quiroz, Jimmy Edward; Munoz-Ramos, Karina

doi:10.2172/1432924

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“…Moreover, general aspects of the hosting capacity calculations have also been discussed, such as performance indices, limits, and calculation methods. Those aspects are discussed in relation to other phenomena as well (overcurrent, voltage unbalance, harmonic, among others) [4,10,11,13,14,[18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The Concept of Dynamic Hosting Capacity for Distributed Energy Resources: Analytics and Practical Considerations

et al. 2019

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The hosting capacity approach is presented as a planning, improving, and communication tool for electrical distribution systems operating under specific uncertainties, such as power quality issues, power stabilities, and reliability, among others. In other words, it is an important technique, when renewable sources are present, to answer the amount of power that is possible to supply to the system without trespassing power performance limits. However, the power flow in a distribution system, for instance, can change throughout time due to the penetration of distributed generation, as well as load consumption. Based on the dynamic nature existing in distribution grids nowadays, it is important to highlight that the hosting capacity should not be calculated in a specifically chosen time only, but must be analyzed throughout a period of time. Thus, this paper introduces an extended concept of hosting capacity in relation to an integrated impact of harmonic voltage distortion and voltage rise as a function of time for daily, weekly, monthly, or even yearly periods. This extended concept is named as Dynamic Hosting Capacity (DHC(t)). General aspects of DHC(t) are demonstrated via measured data on a photovoltaic system (PV) connected at a low-voltage (LV) side of a university building.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The Concept of Dynamic Hosting Capacity for Distributed Energy Resources: Analytics and Practical Considerations

et al. 2019

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show abstract

“…Based on the stochastic method in [21], some applications and variations have been developed. This method was conducted in [22] to estimate the PV hosting capacity of 16 utility distribution feeders. Compared with the 15% rule adopted by system planners [10] (i.e., the total DG rating should be lower than 15% of the feeder annual peak load), the stochastic analysis provides more realistic estimations of hosting capacity.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Probabilistic Assessment of Hybrid Wind-PV Hosting Capacity in Distribution Systems

et al. 2020

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In recent years, hybrid wind-photovoltaic (PV) systems are flourishing due to their advantages in the utilization of renewable energy. However, the accurate assessment of the maximum integration of hybrid renewable generation is problematic because of the complex uncertainties of source and demand. To address this issue, we develop a stochastic framework for the quantification of hybrid energy hosting capacity. In the proposed framework, historical data sets are adopted to represent the stochastic nature of production and demand. Moreover, extreme combinations of production and demand are introduced to avoid multiple load flow calculations. The proposed framework is conducted in the IEEE 33-bus system to evaluate both single and hybrid energy hosting capacity. The results demonstrate that the stochastic framework can provide accurate evaluations of hosting capacity while significantly reducing the computational burden. This study provides a comprehensive understanding of hybrid wind-PV hosting capacity and verifies the excellent performance of the hybrid energy system in facilitating integration and energy utilization.

show abstract

“…Não existe um nível de penetração exato que indique o quanto um sistema de distribuição tradicional consegue acomodar de GD sem apresentar problemas de operação haja vista que a violação de limites operacionais depende de diversos fatores, como a capacidade, localização e tecnologia da GD, além da topologia da rede e as características dos ativos existentes, especificamente, a ampacidade dos condutores e transformadores da rede e os equipamentos de regulação de tensão disponíveis. Por exemplo, (SMITH et al, 2015) apresenta um estudo realizado nos EUA com 16 alimentadores onde verificou-se que a capacidade de hospedagem entre eles vai da ordem de poucas dezenas de kW até 4MW.…”

Section: Gestão De Redes De Distribuição Ativasunclassified

Gestão de redes de distribuição ativas baseada em fluxo de potência ótimo.

Rocha¹

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Primeiramente, agradeço à Deus por ter me dado o dom da vida e saúde para poder realizar meus sonhos pessoais e profissionais.Agradeço à minha amada família pelo apoio incondicional recebido durante todo o desenvolvimento desse trabalho. Em especial à minha esposa Patrícia, que foi uma grande batalhadora, estando sempre ao meu lado e me compreendendo nos dias de longas horas de trabalho. Aos meus pais, Marilda e Celso, por nunca terem medidos esforços para dar suporte à minha educação, e à minha irmã Ana Luisa, que me é motivo de tanto orgulho e fonte de inspiração para prosseguimento dos estudos acadêmicos.Ao meu orientador e amigo professor Nelson Kagan, pelos amplos conselhos e direção dados durante o desenvolvimento desse trabalho. Aos meus amigos do Enerq, com os quais tive boas e construtivas conversas que me auxiliaram durante a elaboração desse trabalho. Em especial, ao Paulo Radatz, ao Danilo Souza, ao Fillipe Vasconcelos e ao professor Carlos Almeida.Por fim, ao professor Nando Ochoa, da Universidade de Melbourne, pelo auxílio e mentoria dado nos primeiros meses de desenvolvimento desse trabalho, juntamente com seus orientandos Michael Liu, Arthur Givisiez e Yolanda Wang, com os quais também contribuíram para o desenvolvimento desse trabalho através da troca de conhecimentos nas nossas reuniões virtuais. "Se você quer transformar o mundo, experimente primeiro promover o seu aperfeiçoamento pessoal e realizar inovações no seu próprio interior. Estas atitudes se refletirão em mudanças positivas no seu ambiente familiar. Deste ponto em diante, as mudanças se expandirão em proporções cada vez maiores. Tudo o que fazemos produz efeito, causa algum impacto." Dalai Lama ResumoA conexão de Recursos Energéticos Distribuídos (RED), como a Geração Distribuída (GD), tem crescido significativamente no mundo, impulsionada por fatores regulatórios, tecnológicos e sócio-ambientais. Elevados níveis de penetração desses recursos impõem desafios à operação dos sistemas de distribuição. Nesse contexto, estratégias de Gestão de Redes Ativas (GRA) capazes de manter os níveis de operação dentro dos limites regulatórios e operacionais dos ativos das concessionárias têm sido propostas. O Fluxo de Potência Ótimo (FPO) é uma técnica que permite a mitigação de impactos adversos na rede de modo holístico mediante o uso da flexibilidade proporcionada pelos elementos de controle distribuídos na rede. Embora o FPO tenha sido utilizado em uma grande quantidade de estudos recentes, aspectos como o gerenciamento combinado de redes de Média Tensão (MT) e Baixa Tensão (BT), uma modelagem detalhada da topologia da rede e dos atrasos envolvidos na comunicação entre os elementos controlados e o agente responsável por executar o algoritmo de otimização e a pulverização de uma grande quantidade de elementos de controle no nível de BT foram pouco explorados. Nesse trabalho, o FPO foi aplicado em uma estratégia de GRA com esquema de contingenciamento de geração em tempo quase-real e de arquitetura centralizada tendo como plano de fundo a disponib...

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Alternatives to the 15% Rule: Modeling and Hosting Capacity Analysis of 16 Feeders

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The Concept of Dynamic Hosting Capacity for Distributed Energy Resources: Analytics and Practical Considerations

The Concept of Dynamic Hosting Capacity for Distributed Energy Resources: Analytics and Practical Considerations

Probabilistic Assessment of Hybrid Wind-PV Hosting Capacity in Distribution Systems

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