Steady state analysis of high penetration PV on utility distribution feeder

Abstract

The current deregulation trend in the electric power industry has led to the utilities trying to adapt Distributed Generation (DG) into their existing infrastructure. In this paper, 12.47 kV distribution feeders of American Electric Power (AEP) are modeled in OpenDSS to investigate the impacts of PV integration. With increasing PV penetration reverse power may flow on the grid which is associated with voltage rise that may lead to violation of integration standards. The impact on voltage profiles and losses depends upon the size and location of the PV system. Voltages of the feeder, voltage regulation and feeder losses under various locations and levels of PV penetration are analyzed for the utility feeder utilizing unbalanced power flow solution.

Long-term sizing of lead–acid batteries in order to reduce technical losses on distribution networks: A distributed generation approach

“…This average for delivery determines the time necessary for extracting the stored energy. If the system load demand requires a high amount of energy from the ESS, then the system configuration is not adequate despite the location of the DG [6].…”

“…Considering that in the next 20-30 years every type of sustainable energy should be based on rational use from traditional sources and greater use of renewable sources [6], one concludes that the development of techniques for the control of operational levels of distribution systems will be necessary.…”

Avaliação dos impactos de elevados níveis de penetração da geração fotovoltaica no desempenho de sistemas de distribuição de energia elétrica em regime permanente

“…Se a relação entre a geração fotovoltaica e a carga instalada for grande, provavelmente a elevação de tensão será um problema, como apresentado em [55], em que a relação de 50% (carga média e produção fotovoltaica alta) ocasionou sobretensões proibitivas, e o regulador automático de tensão não foi eficaz no controle da tensão.…”

“…Devido ao auxílio dos geradores no suprimento da demanda de potência ativa, a corrente que flui pelo alimentador, provinda da subestação, diminui, e consequentemente haverá uma redução das perdas totais do sistema. No entanto, dependendo da quantidade de potência fotovoltaica instalada, a influência sob as perdas pode ter um caráter negativo [55]. O excesso de geradores pode causar o fluxo de potência reverso nas linhas de distribuição, acarretando na elevação das perdas técnicas, uma vez que poderá ocorrer um maior fluxo de potência ativa na rede [3].…”

“… Mudança do fator de potência do sistema fotovoltaico para operação com potência ativa e reativa. Através da absorção ou injeção de potência reativa no sistema de distribuição seria possível regular a tensão no ponto de conexão do gerador FV com o sistema [3], [47], [51], [54];  Alteração nos parâmetros dos reguladores de tensão, como por exemplo, modificando sua tensão de referência [29];  Mudança da localização ou retirada dos bancos de capacitores [55]; Por fim, a terceira solução aplicou o conceito da primeira solução juntamente com o da segunda solução.…”