view in publisher's site

Estimating PV power from aggregate power measurements within the distribution grid

The increased integration of photovoltaic (PV) systems in distribution grids reduces visibility and situational awareness for utilities because the PV systems' power production is usually not monitored by them. To address this problem, a method called Contextually Supervised Source Separation (CSSS) has been recently adapted for real-time estimation of aggregate PV active power generation from aggregate net active and reactive power measurements at a point in a radially configured distribution grid (e.g., substation). In its original version, PV disaggregation is formulated as an optimization problem that fits linear regression models for the aggregate PV active power generation and true substation active power load. This paper extends the previous work by adding regularization terms in the objective function to capture additional contextual information such as smoothness, by adding new constraints, by introducing new regressors such as ambient temperature, and by investigating the use of time-varying regressors. Furthermore, we perform extensive parametric analysis to study tuning of the objective function weighting factors in a way that maximizes performance and robustness. The proposed PV disaggregation method can be applied to networks with either a single PV system (e.g., megawatt scale) or many distributed ones (e.g., residential scale) connected downstream of the substation. Simulation studies with real field recorded data show that the enhancements of the proposed method reduce disaggregation error by 58% in winter and 35% in summer compared to previous CSSS-based work. When compared against a commonly used transposition model based approach, the reduction in disaggregation error is more pronounced (78% reduction in winter and 45% in summer). Additional simulations indicate that the proposed algorithm is also applicable for PV systems with time-varying power factors. Overall, our results show that—with appropriate modeling and tuning—it is possible to accurately estimate the aggregated PV active power generation of a distribution feeder with minimal or no additional sensor deployment.

تخمین توان PV از اندازه‌های قدرت کل در شبکه توزیع

ادغام سیستم‌های فتوولتائیک (PV)در شبکه‌های توزیع، قابلیت دید و آگاهی از موقعیت را برای آب و برق کاهش می‌دهد، زیرا تولید توان سیستم‌های PV معمولا توسط آن‌ها کنترل نمی‌شود. برای حل این مشکل، یک روش به نام جداسازی منبع Supervised Supervised (csss)اخیرا برای تخمین زمان واقعی تولید توان اکتیو و راکتیو کل PV در یک نقطه در یک شبکه توزیع به صورت شعاعی (مثلا ایستگاه فرعی)تطبیق داده شده‌است. در نسخه اصلی خود، گسسته سازی به عنوان یک مساله بهینه‌سازی فرمول‌بندی می‌شود که با مدل‌های رگرسیون خطی برای تولید توان اکتیو و توان اکتیو پست PV، متناسب است. این مقاله کار قبلی را با اضافه کردن اصطلاحات تنظیم‌کننده در تابع هدف، با اضافه کردن information جدید مانند دمای محیط، و با بررسی استفاده از regressors متغیر زمان، گسترش می‌دهد. علاوه بر این، ما تجزیه و تحلیل پارامتری گسترده را برای بررسی تنظیم عوامل وزنی تابع هدف به گونه‌ای انجام می‌دهیم که عملکرد و استحکام را به حداکثر می‌رساند. روش disaggregation PV پیشنهادی را می توان برای شبکه‌هایی با یک سیستم PV به کار برد (مثلا مقیاس megawatt)یا بسیاری دیگر (مثلا مقیاس مسکونی)که به پایین ایستگاه فرعی متصل است. مطالعات شبیه‌سازی با داده‌های ثبت‌شده می‌دانی نشان می‌دهد که پیشرفت روش پیشنهادی، خطای گسسته سازی را در زمستان و ۳۵ درصد در تابستان در مقایسه با کاره‌ای قبلی مبتنی بر csss کاهش می‌دهد. هنگامی که در مقایسه با رویکرد مبتنی بر مدل جابجا شونده معمولا مورد استفاده قرار می‌گیرد، کاهش خطای گسسته در فصل زمستان (۷۸ درصد کاهش در فصل تابستان و ۴۵ درصد در تابستان)بیشتر است. شبیه‌سازی‌های اضافی نشان می‌دهد که الگوریتم پیشنهادی همچنین برای سیستم‌های PV با عوامل توان متغیر وابسته به زمان نیز قابل‌اجرا می‌باشد. به طور کلی، نتایج ما نشان می‌دهد که - با مدلسازی و تنظیم مناسب - امکان تخمین دقیق تولید توان اکتیو PV از یک فیدر توزیع با حداقل یا بدون استقرار حسگر اضافی امکان پذیر است.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.