THE SMART GRID CONCEPT IMPLEMENTATION BY EXPANDING THE USE OF DEMAND SIDE MANAGMENT AND MODERN POWER ELECTRONIC INSTALLATIONS

Authors

  • Serhii Petrovych Denysiuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-6299-3680
  • Vitalii Pavlovych Opryshko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0003-4963-2490
  • Ryszard Michal Strzelecki Інститут Електротехніки, Poland

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2016.98434

Keywords:

Smart Grid, demand side management, power grids, power-electronic

Abstract

Modern trends in electricity supply grids aimed on intellectualization of existing grids, energy supply and creating Smart Grid systems to ensure a high level of reliability and power quality. As part of the Smart Grid concept demand side management programs play an important role in solving technical and technological problems in concept implementation process. The grid must implement a catena of demand side management programs by providing various services according to the situation, requirement contracts, forecasting of consumption/demand and collect information about energy savings. This requires the study of existing and development of new programs. According to traditional grid in Smart Grid transformation appears the wide-spread use of modern power-electronic installations in electrical power grids. Research of existing models and structures provide base for installations improvements and trends understanding. Proposed practical solutions for power electronics arrangements, either dedicated or capable of adaptation to the distribution systems.

Author Biographies

Serhii Petrovych Denysiuk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

д-р техн. наук, проф.

Vitalii Pavlovych Opryshko, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

аспірант

Ryszard Michal Strzelecki, Інститут Електротехніки

Dr. Sc. Sciences, prof.,

References

UK Department of Energy and Climate Change. Smarter grids: the opportunity, December [Online]. Available: http://www.techuk-e.net//Portals/0/Cache/(DECC)SmartGrid_web.pdf; 2009.

US Department of Energy. Smart Grid system report, July [Online]. Available: http://energy.gov/sites/prod/files/oeprod/DocumentsandMedia/SGSR_ Annex_A-B_090707_lowres.pdf; 2009.

Smart grids European Technology Platform. Strategic deployment document for Europe's electricity grids of the future, April [Online]. Available: http://www.smartgrids.eu/documents/SmartGrids_SDD_FINAL_APRIL2010. pdf; 2010.

Eduardo F. Camacho, Tariq Samad, Mario Garcia-Sanz, and Ian Hiskens Control for Renewable Energy and Smart grids.

[CEN-CENELEC-ETSI Smart Grid Coordination Group Smart Grid Reference Architecture November 2012.

Denysiuk S.P. Opryshko V.P Assessment of energy sector companies innovation management effectiveness promising problems of economics and management Montreal, Canada, 2015.

International Scientific Conference: Energy savings, energy efficiency and energy audit in Ukraine. 21st October. Modern problems of energy efficiency in Ukraine and building of energy management system.

Logenthiran T, Srinivasan D, Shun T Z. Demand side management in Smart Grid using heuristic optimisation. IEEE Trans Smart Grid 2012; 3 (3) :1244–52.

Koutsopoulos I, Tassiulas L. Challenges in demand load controlfortheSmart Grid. IEEE Netw 2011; 25 (25): 16–21.

Strbac G. Demand side management: benefits and challenges. Energy Policy 2008;36(12):4419–26.

Khodayar M E,Wu H. Demand forecasting in the Smart Grid paradigm: features and challenges. Electr J 2015; 28(6): 51–62.

Saad W, Han Z, Poor H V, Basar T. Game-theoretic methods for the Smart Grid: an overview of microgrid systems, demand-side management, and Smart Grid communications. IEEE Signal Process Mag2012; 29(5):86–105.

Kim J H, Shcherbakova A. Common failures of demand response. Energy 2011;36(2):873–80.

Spees K, Lave L B. Demand response and electricity market efficiency. Electr J 2007; 20(3): 69–85.

Wang J, Bloyd C N, Hu Z, Tan Z. Demand response in China. Energy 2010; 35 (4):1592–7.

Ming Z, Li S, Yanying H. Status, challenges and counter measures of demand- side management development in China. Renew Sustain Energy Rev 2015; 47: 284–94.

Gelazanskas L, Gamage K A A. Demand side management in Smart Grid: a review and proposals for future direction. Sustain Cities Soc2014; 11:22–30.

Ghicajanu M. Programs of energy efficiency - Demand Side Management [Text] / М. Ghicajanu. – [International conference on economics, law and management]. - 2008.

Barbato A. A Power Scheduling Game for Reducing the Peak Demand of Residential Users Online Conference on Green Communications (GreenCom) [Text] / А. Barbato. – ІЕЕЕ, 2013.

Marco Liserre, Thilo Sauter, and John Y. Hung, “Future Energy Systems”, IEEE Industrial Electronics Magazine, March 2010.

Lubos´ny Z. Elektrownie wiatrowe w systemie elektroenergetycznym. Warszawa: Wyd. Naukowo-Techniczne; 2006.

Blaabjerg F, Chen Z. Power electronics for modern wind turbines. Morgan & Claypool; 2006.

Heier S, Waddington R. Grid integration of wind energy conversion systems. Wiley Blackwellm; 2006.

Simo˜es MG. Renewable energy systems. Design and analysis with induction generators. CRC Press; 2004.

Boldea I. Variable speed generators. Taylor & Francis Group; 2006.

Gientkowski Z. Autonomiczne pra˛dnice indukcyjne o wzbudzeniu kondensatorowym i przekształtnikowym. Bydgoszcz: Wydawnictwa Uczelniane ATR w Bydgoszczy; 1997.

Bose BK. Power electronics and motor drives: advances and trends. Academic Press; 2006.

Quang NP. Vector control of three-phase AC machines: system development in the practice. Springer; 2008.

Kazimierkowski M, Krishnan R, Blaabjerg F. Control in power electronics. Academic Press; 2002.

Emadi A, Nasiri A, Bekiarov SB. Uninterruptible power supplies and active filters. CRC Press; 2005.

Guerrero MA, Supercapacitors:. Alternative energy storage systems. Przegla˛d Elektrotechniczny 2009;85(10):188–95.

Sourkounis C, Ni B, Richter F. Comparison of energy storage management methods to smooth power fluctuations of wind parks. Przegla˛d Elektrotechniczny 2009;85(10):196–200.

Blaabjerg F, Chen Z, Kjaer SB. Power electronics as efficiency interface in dispersed power generation systems. IEEE Trans Power Electron 2004;19(5):1184–94.

Dunlop JP. Photovoltaic systems. American Technical Publication; 2009.

Enjeti P, Palma L, Todorocic MH. Power conditioning systems for fuel cell applications. John Wiley & Sons; 2009.

Lai JS. Power conditioning circuit topologies. IEEE Ind Electron Mag 2009;3(2):24–34.

Luo FL. Essential DC/DC converters. CRC Press; 2006.

Calais M, Myrzik J, Spooner T, Agelidis VG. Inverters for single-phase grid connected photovoltaic systems – an overview. Conf Proc PESC 2002;4(23– 27):1995–2000.

Huang Y, Shen M, Peng FZ, Wang J. Z-Source inverter for residential photovoltaic systems. IEEE Trans Power Electron 2006;21(6):176–82.

Strzelecki R, Bury W, Adamowicz M, Strzelecka N. New alternative passive grids to improve the range output voltage regulation of the PWM inverters. Conf Proc APEC 2009; 857–63.

Januszewski S, S´wiatek H, Zymmer K. Przyrza˛dy energoelektroniczne i ich zastosowania. Warszawa: Wyd. Ksia˛z˙ kowe Instytutu Elektrotechniki; 2008.

Kazimierczuk MK. High frequency magnetics components. John Wiley & Sons; 2009.

Emadi A. Integrated power electronic converters and digital control. CRC Press; 2009.

Liu W, Dirker J, van Wyk JD. Power density improvement in integrated electromagnetic passive modules with embedded heat extractors. IEEE Trans Power Electron 2008;23(6):3142–50.

Ito Y, Zhongqing Y, Akagi H. DC microgrid based distribution power generation system. Conf Proc IPEMC 2004;3:1740–5.

Lasseter R, Paigi P. Microgrid: a conceptual solution. Conf Proc PESC 2004;6:4285–90.

Ise T. Advantages and circuit configuration of a DC Microgrid. In: Proc. of the symposium on microgrids; 2006.

Kakigano H.In: Fundamental characteristics of DC micro-grid for residential houses with cogeneration system in each house; 2008.p. 1–8.

T.Samad and A.M. Annaswamy, “The Impact of control technology- Control for renewable energy and Smart Grid” www.ieeecss.org. (eds), 2011.

Downloads

Issue

No. 4 (2016): POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology

Section

SMART GRID SYSTEMS AND TECHNOLOGIES

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. 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.
  1. 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.
  1. 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).