Power handling capabilities of transmission systems using a temperature-dependent power flow

Rahman, Mahbubur; Cecchi, Valentina; Miu, Karen

doi:10.1016/j.epsr.2018.12.021

Cited by 25 publications

(14 citation statements)

References 28 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Energy system modelling challenges are increasing with the growing complexities of the largely renewable-based energy systems and their high unpredictability. The challenges become more complex when they incorporate issues like integration of variable renewable energy sources [122], forecasting methods [123], demand-response mechanisms [124], power-handling capabilities [125,126], etc. in the model.…”

Section: Oemof As An Open Model Toolmentioning

confidence: 99%

Sector Coupling in the North Sea Region—A Review on the Energy System Modelling Perspective

Maruf

2019

Energies

View full text Add to dashboard Cite

Sector coupling is one of the emerging topics in recent energy and climate change policy discussions. It can play a significant role in creating the pathway of a renewable-based energy system in the European energy sector. The North Sea region is very likely to play a key role in the transition to a sustainable energy system. Although different energy modelling approaches allow a versatile use, they lead to the problem of an unclear understanding of specific aspects of sector coupling, and the relevance of existing tools and techniques to model and analyze such a system. This paper is aimed at providing a comprehensive understanding of sector coupling and its incorporation in energy system models. Following a thorough literature review on sector coupling and energy system modelling, the paper outlines an approach to select an appropriate tool based on the specific rationales of the research. The paper also presents the open energy modelling framework, ‘Oemof’, as an open model tool to address the complex challenges of energy systems. The conclusions from the literature review provide a detailed understanding of the concept of sector coupling and indicate that it can be advantageous from the viewpoints of decarbonization, flexibility, network optimization, and system efficiency. To solve the coupling barriers, diversified techno-socio-economic circumstances should be taken into account through the use of model collaboration. It is also demonstrated how a list of appropriate tools for model collaboration can be picked up methodologically from an available wide range of models. Finally, ‘Oemof’ is hypothesized as a progressive tool to design a sector-coupled and renewable-based energy system in the North Sea region.

show abstract

Section: Oemof As An Open Model Toolmentioning

confidence: 99%

Sector Coupling in the North Sea Region—A Review on the Energy System Modelling Perspective

Maruf

2019

Energies

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The importance of incorporating weather conditions into the power flow analysis has been demonstrated in various literature studies [1]- [7]. These algorithms present the advantage of more accurate evaluation of power system states, power losses, and power flows in the network.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…For instance, the recently proposed weather-dependent power flow (WDPF) [4] algorithm considers explicitly the impact of the weather parameters, but assumes a linear resistance-temperature relationship. Furthermore, the existing WDPF algorithms [1]- [7] are for single-phase analysis of balanced transmission networks. As such, they are not suitable for three-phase analysis of LV and MV networks.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A Three-Phase Weather-Dependent Power Flow Approach for 4-Wire Multi-Grounded Unbalanced Microgrids With Bare Overhead Conductors

Pompodakis

Ahmed²,

Alexiadis

2021

IEEE Trans. Power Syst.

View full text Add to dashboard Cite

Conventional power flow algorithms assume that the network resistances and reactances remain constant regardless of the weather and loading conditions. Although the impact of the weather in power flow analysis has been recently investigated via weather-dependent power flow (WDPF) approaches, the magnetic effects in the core of Aluminum Conductor Steel Reinforced (ACSR) conductors have not been explicitly considered. ACSR conductors are widely used in distribution networks. Therefore, this manuscript proposes a three-phase weather-dependent power flow algorithm for 4wire multi-grounded unbalanced microgrids (MGs), which takes into consideration the impact of weather as well as the magnetic effects in the core of ACSR conductors. It is shown that the magnetic effects in the core can significantly influence the power flow results, especially for networks composed of single-layer ACSR conductors. Furthermore, the proposed algorithm explicitly considers the multi-grounded neutral conductor, thus it can precisely simulate unbalanced low voltage (LV) and medium voltage (MV) networks. In addition, the proposed approach is generic and can be applied in both grid-connected and islanded networks. Simulations conducted in a 25-Bus unbalanced LV microgrid highlight the accuracy and benefit of the proposed approach, while its computation performance is tested in the IEEE 8500-Node network.

show abstract

“…The importance of incorporating weather conditions into the power flow analysis has been demonstrated in various literature studies [35]- [41]. These algorithms present the advantage of more accurate evaluation of power system states, power losses, and power flows in the network.…”

Section: Influence Of Weather On the Power Flow Results In Distribution Network With Bare Overhead Conductorsmentioning

confidence: 99%

“…For instance, the recently proposed weather-dependent power flow (WDPF) [38] algorithm considers explicitly the impact of the weather parameters, but assumes a linear resistance-temperature relationship. Furthermore, the existing WDPF algorithms [35]- [41] are for single-phase analysis of balanced transmission networks. As such, they are not suitable for three-phase analysis of LV and MV networks.…”

Section: Influence Of Weather On the Power Flow Results In Distribution Network With Bare Overhead Conductorsmentioning

confidence: 99%

Advanced modelling methods for modern distribution networks

Pompodakis¹,

Πομποδάκης²

View full text Add to dashboard Cite

Στο εγγύς μέλλον, τα δίκτυα διανομής αναμένεται να παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές σε σχέση με τα δίκτυα διανομής όπως τα γνωρίζουμε μέχρι σήμερα, τόσο στη δομή τους όσο και στον τρόπο λειτουργίας τους. Συγκεκριμένα, στα συμβατικά ηλεκτρικά δίκτυα, η ενέργεια παράγεται κεντρικοποιημένα από μεγάλα εργοστάσια παραγωγής και μεταφέρεται μέσω μεγάλων αποστάσεων στα κέντρα των καταναλωτών. Στα μελλοντικά δίκτυα, η ενέργεια θα παράγεται σχεδόν εξολοκλήρου από μικρότερες γεννήτριες, μεγάλο ποσοστό των οποίων θα συνδέονται απευθείας στα δίκτυα διανομής, κοντά στα σημεία κατανάλωσης. Συνεπώς, το προφίλ της τάσης και της ισχύος των μελλοντικών δικτύων διανομής θα διαφοροποιείται σημαντικά σε σχέση με αυτό των σημερινών δικτύων διανομής. Ως αποτέλεσμα της σύνδεσης μικρών μονάδων διανεμημένης παραγωγής κοντά στα σημεία κατανάλωσης, τα μελλοντικά δίκτυα διανομής θα έχουν την δυνατότητα κατά περίσταση να λειτουργούν τόσο αυτόνομα (νησιδοποιημένα), όσο και συνδεδεμένα στο κεντρικό δίκτυο. Επιπλέον, η αύξηση τόσο του αριθμού των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, όσο και των μικρών μονάδων διανεμημένης παραγωγής αναμένεται να επιβαρύνουν τα δίκτυα διανομής κάνοντας τα να δουλεύουν κοντά στα θερμικά τους όρια. Τέλος, λόγω της αύξησης των φορτίων και γεννητριών συνεχούς ρεύματος (π.χ φωτοβολταϊκά, ηλεκτρικά αυτοκίνητα, φωτισμός LED κ.α ), υβριδικά AC/DC μικροδίκτυα αναμένεται να λειτουργούν στο κοντινό μέλλον αυξάνοντας το βαθμό απόδοσης του δικτύου συνολικά. Εξαιτίας της ραγδαίας αλλαγής της δομής και του τρόπου λειτουργίας των δικτύων διανομής, οι συμβατικές μέθοδοι μοντελοποίησης που χρησιμοποιούνται έως σήμερα στα συμβατικά δίκτυα διανομής, δε είναι λειτουργικά εφαρμόσιμοι και ακριβείς στη νέα γενιά δικτύων διανομής. Ως εκ τούτου, νέοι αλγόριθμοι μοντελοποίησης είναι ανάγκη να δημιουργηθούν, οι οποίοι θα λαμβάνουν υπόψιν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των μελλοντικών δικτύων διανομής. Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η ανάπτυξη προηγμένων αλγορίθμων προσομοίωσης για την μοντελοποίηση των δικτύων διανομής της επόμενης γενιάς. Η ροή φορτίου είναι ένα θεμελιώδες εργαλείο μοντελοποίησης, σχεδιασμού και επίβλεψης των ηλεκτρικών δικτύων. Συνεπώς, αυτή η διατριβή επικεντρώνεται στην ανάπτυξη μεθόδων ροής φορτίου μεγάλης ακρίβειας και χαμηλού υπολογιστικού κόστους για τα δίκτυα διανομής του μέλλοντος. Πιο συγκεκριμένα προτείνονται διάφοροι καινοτόμοι αλγόριθμοι ροής φορτίου για τα νησιδοποιημένα μικροδίκτυα εναλλασόμενου ρεύματος καθώς και για τα υβριδικά μικροδίκτυα εναλλασσόμενου και συνεχούς ρεύματος. Επιπλέον, μελετάται η επίδραση του καιρού στην ροή ισχύος σε δίκτυα που αποτελούνται από εναέριους αγωγούς και υπόγεια καλώδια. Με τις προτεινόμενες προσεγγίσεις, η θερμική κατάσταση του δικτύου μπορεί να εποπτεύεται αποτελεσματικά, αποτρέποντας το δίκτυο από υπερφόρτωση. Επίσης, προτείνουμε ακριβή και αποδοτικά μοντέλα για τους πιο κοινούς τοπικούς ελεγκτές τάσης δικτύων διανομής, όπως μετασχηματιστές με μεταγωγείς λήψεως υπό φορτίο και βηματικούς ρυθμιστές τάσης. Τέλος, προτείνουμε μια ακριβή προσέγγιση ροής ισχύος με χαμηλό χρόνο υπολογισμού για την εκτίμηση της κατάστασης των τοπικών ρυθμιστών τάσης. Επισημαίνεται ότι όλες οι προσεγγίσεις ροής ισχύος και τα μοντέλα που προτείνονται σε αυτή τη διατριβή βασίστηκαν στην Z-Bus μέθοδο ροής φορτίου, η οποία είναι γνωστό ότι προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα όπως χαμηλό χρόνο υπολογισμού και εξαιρετική υπολογιστική σταθερότητα, όταν εφαρμόζεται σε δίκτυα διανομής χαμηλής και μέσης τάσης.

show abstract

Power handling capabilities of transmission systems using a temperature-dependent power flow

Cited by 25 publications

References 28 publications

Sector Coupling in the North Sea Region—A Review on the Energy System Modelling Perspective

Sector Coupling in the North Sea Region—A Review on the Energy System Modelling Perspective

A Three-Phase Weather-Dependent Power Flow Approach for 4-Wire Multi-Grounded Unbalanced Microgrids With Bare Overhead Conductors

Advanced modelling methods for modern distribution networks

Contact Info

Product

Resources

About