ОСОБЛИВОСТІ ПОБУДОВИ ТА ВИКОРИСТАННЯ СИСТЕМ НАКОПИЧЕННЯ ЕНЕРГІЇ У РОЗПОДІЛЬНИХ МЕРЕЖАХ

А.Ф. Жаркін; В.А. Попов; О.С. Ярмолюк; В.О. Наталич

doi:10.20535/1813-5420.3.2022.271492

Автор(и)

А.Ф. Жаркін Інститут електродинаміки національної академії наук України, Україна https://orcid.org/0000-0001-5996-0901
В.А. Попов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-3484-4597
О.С. Ярмолюк https://orcid.org/0000-0001-8571-2573
В.О. Наталич Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-0242-626X

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2022.271492

Ключові слова:

розосереджена генерація, системи накопичення енергії, розподільні мережі, мікросистеми, відновлювані джерела енергії.

Анотація

У статті аналізуються особливості та сформульовано рекомендації щодо найбільш ефективного використання систем накопичення енергії у розподільних системах і мікросистемах в умовах розширення впровадження локальних відновлюваних джерел енергії. Узагальнено інформацію щодо різних технологій акумулювання енергії та сформульовано рекомендації відносно ефективного їх застосування для різних додатків в електроенергетиці. Розглянуто функції, які можуть і повинні вирішувати системи накопичення енергії у розподільних мережах, у результаті чого обґрунтовується доцільність формування гібридних систем накопичення. На основі аналізу бібліографії та розгляду міжнародного досвіду визначено завдання, які потребують подальших поглиблених досліджень для обґрунтованого вибору структури, параметрів, місць розміщення та режимів роботи гібридних систем накопичення енергії з урахуванням специфіки побудови та режимів роботи вітчизняних систем розподілу електричної енергії за умов інтеграції в них різноманітних локальних джерел енергії.

Посилання

Muruganantham B., Gnanadass R., Padhy N. Challenges with renewable energy sources and storage in practical distribution systems. Renew Sustain Energy Rev. 2017. Vol. 73. Pp. 125–134. DOI: 10.1016/j.rser.2017.01.089.

Dan T. Ton, Merrill A. Smith. The U.S. Department of Energy's Microgrid Initiative. The Electricity Journal. 2012. Vol. 25 (8). Pp. 84–94. DOI: 10.1016/j.tej.2012.09.013.

Wade N.S., Taylor P.C., Lang P.D., Jones P.R. Evaluating the benefits of an electrical energy storage system in a future smart grid. Energy Policy. 2010. Vol. 38 (11). Pp. 7180–7188. DOI: 10.1016/j.enpol.2010.07.045.

Schoenung S.M., Eyer J.M., Iannucci J.J., Horgan S.A. Energy storage for a competitive power market. Annual Review of Energy and the Environment. 1996. Vol. 21 (1). Pp. 347–370. DOI: 10.1146/annurev.energy.21.1.347.

Chen H., Cong T., Yang W., Tan C., Li Y., Ding Y. Progress in electrical energy storage system: a critical review. Progress in Natural Science. 2008. Vol. 19 (3). Pр. 291–312. DOI: 10.1016/j.pnsc.2008.07.014.

Eyer J., Corey G. Energy storage for the electricity grid: benefits and market potential assessment guide. Albuquerque, New Mexico and Livermore, California: Sandia National Laboratories, 2010. 232 р.

Choton K. Das, Octavian Bassa, Ganesh Kothapallia, Thair S. Mahmoudb, Daryoush Habibi Overview of energy storage systems in distribution networks: Placement, sizing, operation, and power quality. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 91. Pр. 1205–1230. DOI: 10.1016/j.rser.2018.03.068.

Nazaripouya H., Wang Y., Chu P., Pota H.R., Gadh R. Optimal sizing and placement of battery energy storage in distribution system based on solar size for voltage regulation. Proc. 2015 IEEE Power & Energy Society General Meeting. USA, CO, Denver, 26–30 July 2015. № 15502148. DOI: 10.1109/PESGM.2015.7286059.

Sun Sun, Ben Liang, Min Dong, Joshua A Taylor, Phase Balancing Using Energy Storage in Power Grids Under Uncertainty. Proc. IEEE Transactions on Power Systems. September 2016. Vol. 31 (5): № 16230408. Pр. 3891–3903. DOI: 10.1109/TPWRS.2015.2492359.

Lamichhane S., Nazaripouya H., Mehraeen S. Microgrid stability improvements by employing storage. Proc. IEEE Green Technologies Conference. April, 2013. Pp. 250–258. DOI: 10.1109/GreenTech.2013.46.

Luo X., Wang J., Wojcik J.D., Wang J., Li D., Draganescu M., Li Y., Miao S. Review of Voltage and Frequency Grid Code Specifications for Electrical Energy Storage Applications. Energies. 2018. Vol. 11, no. 5. Pр. 1070. DOI: 10.3390/en11051070.

Santos S.F., Fitiwi D.Z., Cruz M.R., Cabrita C.M., Catalão J.P. Impacts of optimal energy storage deployment and network reconfiguration on renewable integration level in distribution systems. Applied Energy. 2017. Vol. 185 (1). Pp. 44–55. DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.10.053.

Wang Y., Tan K., Peng X.Y., So P.L. Coordinated control of distributed energy-storage systems for voltage regulation in distribution networks. Proc. IEEE Transactions on Power Delivery. June 2016. Vol. 31 (3). № 16003723. Pp. 1132–1141. DOI: 10.1109/TPWRD.2015.2462723.

Nottrott A., Kleissl J., Washom B. Energy dispatch schedule optimization and cost benefit analysis for grid-connected, photovoltaic-battery storage systems. Renewable Energy. 2013. Vol. 55. Pp. 230–240. DOI: 10.1016/j.renene.2012.12.036.

Teng J-H., Luan S-W., Lee D-J., Huang Y-Q. Optimal charging/discharging scheduling of battery storage systems for distribution systems interconnected with sizeable PV generation systems. Proc. IEEE Transactions on Power Systems. May 2013. Vol. 28 (2). № 13934132. Pp. 1425–1433. DOI: 10.1109/TPWRS.2012.2230276.

Prakash P., Khatod D.K. Optimal sizing and siting techniques for distributed generation in distribution systems: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. Vol. 57. Pp. 111–130. DOI: 10.1016/j.rser.2015.12.099.

KiRan M.S., GüNdü Z.M. A recombination-based hybridization of particle swarm optimization and artificial bee colony algorithm for continuous optimization problems. Applied Soft Computing. 2013. Vol. 13 (4). Pp. 2188–2203. DOI: 10.1016/j.asoc.2012.12.007.