ANALYSIS OF THE SMART GRID CONCEPT IN THE RAILWAY TRACTION POWER SUPPLY SYSTEM
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2024.303066Keywords:
SMART GRID, electric power industry, power supply, energy system, innovative development, network.Abstract
The Smart Grid network system is a concept of a fully integrated, self-regulating and renewable electric power system, which has a network topology and includes all generating sources, trunk and distribution networks and all types of electric energy consumers, managed by a single network of information and control devices and systems in real time mode. The article proposes the introduction of the Smart Grid concept into the traction power supply system of railways. The functional properties and technical solutions that will allow implementing the principles of Smart Grid intelligent power supply systems are considered. A comparative description of the functional properties of the existing energy system and the energy system based on the Smart Grid concept is presented. Possibilities of introducing Smart Grid into the traction power supply system of direct current due to increasing the carrying capacity of trunk networks, consumption management, location of distributed energy sources in distribution networks and closer to consumers have been determined. The limits of the energy-saving effect from the introduction of the Smart Grid concept into the traction power supply system have been determined.
References
Kpoze A., Degila J., Soude H., Wamba S. Smart Grid Architecture: A Bibliometric Analysis and Future Research Directions. 2022 2nd International Conference on Innovative Practices in Technology and Management (ICIPTM). 2022. P. 441–448. DOI: 10.1109/ICIPTM54933.2022.9754210.
Nerubatskyi V., Plakhtii O., Hordiienko D. Control and accounting of parameters of electricity consumption in distribution networks. 2021 XXXI International Scientific Symposium Metrology and Metrology Assurance (MMA). 2021. P. 114–117. DOI: 10.1109/MMA52675.2021.9610907.
Mustafin T., Kuprianova L., Ladogina A., Pyatkova O. Smart Grid: Leading International Experience of Marketing and its Contribution to Sustainable and Environmental Development of Energy Economy. Frontiers in Energy Research. 2022. Vol 10. P. 1–5. DOI: 10.3389/fenrg.2022.944798.
Nerubatskyi V. P., Plakhtii O. A., Hordiienko D. A., Syniavskyi A. V., Philipjeva M. V. Use of modern technologies in the problems of automation of data collection in intellectual power supply systems. Modern engineering and innovative technologies. 2022. Issue 19, Part 1. P. 38–51. DOI: 10.30890/2567-5273.2022-19-01-058.
Ahmed S., Gondal T. M., Adil M., Malik S. A., Qureshi R. A Survey on Communication Technologies in Smart Grid. 2019 IEEE PES GTD Grand International Conference and Exposition Asia (GTD Asia). 2019. P. 7–12. DOI: 10.1109/GTDAsia.2019.8715993.
Abrahamsen. F., Ai Y., Cheffena M. Communication Technologies for Smart Grid: A Comprehensive Survey. Sensors. 2021. Vol. 21 (23): 8087. DOI: 10.3390/s21238087.
Smirnov V., Danilochkina N., Shangaraev R., Delyatitskaya A. Smart grid and ripple control technologies in energy and road construction. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 918 (012061). P. 1–7. DOI: 10.1088/1757-899X/918/1/012061.
Li D., Sun H., Chiu W.-Y. Achieving Low Carbon Emission Using Smart Grid Technologies. 2017 IEEE 85th Vehicular Technology Conference (VTC Spring). 2017. P. 1–5. DOI: 10.1109/VTCSpring.2017.8108624.
Le Floch C., Bansal S., Tomlin C. J., Moura S. J., Zeilinger M. N. Plug-and-Play Model Predictive Control for Load Shaping and Voltage Control in Smart Grids. IEEE Transactions on Smart Grid. 2019. Vol. 10, No. 3. P.2334–2344. DOI: 10.1109/TSG.2017.2655461.
Kuzlu M., Pipattanasompom M., Rahman S. A comprehensive review of smart grid related standards and protocols. 2017 5th International Istanbul Smart Grid and Cities Congress and Fair (ICSG). 2017. P. 12–16. DOI: 10.1109/SGCF.2017.7947600.
Nerubatskyi V., Plakhtii O., Hordiienko D., Khoruzhevskyi H. Study of energy parameters in alternative power source microgrid systems with multilevel inverters. International scientific journal «Industry 4.0». 2020. Vol. 5, Issue 3. P. 118–121.
Noor Q., Sana S., Haneen Q. Smart grid in the context of industry 4.0: an overview of communications technologies and challenges. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science. 2020. Vol. 18. P. 656–665. DOI: 10.11591/ijeecs.v18.i2.pp656-665.
Santhosh C., Kumer A., Krishna C., Vaishnavi M., Sairam P., Kasulu P. IoT based smart energy meter using GSM. Materials Today: Proceedings. 2021. Vol. 46 (9). P. 4122–4124. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.02.641.
Emalu M., Ibrahim A., Kalulu M., Mufana W., Ginabel O., Yusuf O. Electrical Smart Grid Resilience Based on GSM Technology. 2020. Vol. 4, Issue 4. P. 36–49.
Yilmaz E., Polat H., Oyucu S., Aksoz A., Saygin A. Data storage in smart grid systems. 2018 6th International Istanbul Smart Grids and Cities Congress and Fair (ICSG). 2018. P. 110–113. DOI: 10.1109/SGCF.2018.8408953.
Su Y., Yang Z., Guo N., Yang H. Improving Quality of Smart Grid Data by Functional Data Analysis. 2021 2nd International Symposium on Computer Engineering and Intelligent Communications (ISCEIC). 2021. P. 12–17. DOI: 10.1109/ISCEIC53685.2021.00010.
Huang S. Research on Relay Protection Technology Based on Smart Grid. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 714 (042084). P. 1–7. DOI: 10.1088/1755-1315/714/4/042084.
Celeita D., Hernandez M., Ramos G., Penafiel N., Rangel M., Bernal J. Implementation of an educational real-time platform for relaying automation on smart grids. Electric Power Systems Research. 2016. Vol. 130. P. 156–166. DOI: 10.1016/j.epsr.2015.09.003.
Jedrychowski R. The use of PLC controllers to simulate data exchange processes in Smart Grid. 2019 Progress in Applied Electrical Engineering (PAEE). 2019. P. 1–6. DOI: 10.1109/PAEE.2019.8788982.
Poluektov A., Pinomaa A., Kosonen A., Romanenko A., Ahola J. PLC for monitoring and control of distributed generators in smart grids. Power Line Communication Systems for Smart Grids. 2018. DOI: 10.1049/PBPO132E_ch12.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
