OPERATION ANALYSIS AND RECOMMENDATIONS FOR IMPROVING THE ELECTRIC ENERGY STORAGE SYSTEM INSTALLED IN THE RURAL 0.4 KV POWER GRID
https://doi.org/10.26897/2687-1149-2022-1-4-72-79
Abstract
To optimize the modes of operation of the power system, improve the power supply reliability to consumers and improve the quality of power supplied to the grid, power storage systems are used as the main and backup power sources. The analysis of the practical experience of using the accumulation system is rather topical nowadays. The authors analyze the practical application in the 0.4 kV power grid "Orelenergo" of an electric energy storage system in the form of a 20 kWh storage device of the MRSK2.0/ESS-50.40 type, installed to improve the quality of electric energy. The article gives an overview of the operating modes of the system's storage energy and provides the results of an analysis of its control algorithms. It is established that a power grid with unbalanced load application of the considered storage system has worsened operating parameters. This problem arises due to the following design shortcomings: no dependence of the charging/discharging intervals of the drive on the load schedule of consumers, no phase-by-phase control of power output and charging, no shutdown algorithms in an emergency in the power grid. The article concludes with the statement about the incorrect selection of the accumulator intended for correcting power quality indicators. The authors provide recommendations to improve the energy storage systems designed to enhance the quality of electricity to avoid the identified shortcomings.
About the Authors
ALEKSANDR A. BalabinRussian Federation
ALEKSANDR V. Vinogradov
Russian Federation
ALEKSANDR A. Lansberg
Russian Federation
References
1. Al-Shaqsia A.Z., Al-Hinaib K.S.A. Review of energy storage services, applications, limitations, and benefits. Energy Reports. 2020; 6(7): 288-306. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.07.028
2. Amiryar M.E., Pullen K.R. A Review of Flywheel Energy Storage System Technologies and Their Applications. Applied Sciences. 2017; 7(3): 286. https://doi.org/10.3390/app7030286
3. Castillo A., Gayme D.F. Gridscale energy storage applications in renewable energy integration: A survey. Energy Conversion and Management, 2014; 87: 885-894. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.07.063
4. Незевак В.Л., Шатохин А.П. Характеристика тяговой нагрузки для определения параметров накопителя электрической энергии // Мир транспорта. 2018. № 2 (75). С. 84-94.
5. Незевак В.Л. Моделирование режимов нагрузки на шинах постов секционирования при работе в системе тягового электроснабжения накопителей электроэнергии // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2017. № 4 (68). С. 159-170.
6. Kiepe Electric liefert ersten 24-Meter-Elek-tro-Bus nach Linz. [Электронный ресурс]. URL: https://www.eb-info.eu/aktuell/aus-den-unternehmen/12-10-2017-kiepeelectric-liefert-ersten-24-meter-elektro-bus-nach-linz/559221/(дата обращения: 17.02.2018).
7. Yap H.T., Schofield N., Bingham C.M. Hybrid energy/power sources for electric vehicle traction systems.Yap, Power Electronics, Machines and Drives, 2004 (PEMD2004). Second International Conference on (Conf. Publ. № 498. Рp. 61-66). https://doi.org/10.1049/cp:20040260 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/1348892/(дата обращения: 17.02.2018).
8. Sikandar Abdul Qadir, Hessah Al-Motairi, Furqan Ta-hir, Luluwah Al-Fagih. Incentives and strategies for financing the renewable energy transition. Energy Reports, 2021; 7: 3590-3606. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.06.041
9. Al-Shaqsi A.Z., Sopian K., Al-Hinai A. Review of energy storage services, applications, limitations, and benefits. Energy Reports, 2020; 6(7): 288-306. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.07.028
10. Bersalli G., Menanteau P., El-Methni J. Renewable energy policy effectiveness: A panel data analysis across Europe and Latin America. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2020; 133: 110351. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110351
11. Сидорович Владимир. Энергетические «острова»: микрогрид для удаленных и изолированных территорий [Электронный ресурс]. URL: https://medium.com/internet-of-en-ergy/https-medium-com-o-p-37a3690e8ff6-37a3690e8ff6 (дата обращения: 26.07.2021).
12. Чудновец С.П., Харитонов С.А. Накопители электрической энергии для систем генерирования электрической энергии (аналитический обзор) // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2013. № 1 (50). С. 163-172.
13. Малафеев А.В., Буланова О.В., Ротанова Ю.Н. Способ представления асинхронных двигателей при расчете переходных режимов короткого замыкания с целью анализа влияния тока подпитки на динамическую устойчивость // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2008. № 3 (13). С. 43-45.
14. Сорокин Н.С., Виноградова А.В. Расчет трёхфазных и однофазных коротких замыканий в электрических сетях 0,4 кВ для проверки чувствительности защитных аппаратов // Агротехника и энергообеспечение. 2020. № 4 (29). С. 25-34.
15. Виноградов А.В., Виноградова А.В., Псарёв А.И., Лансберг А.А., Большев В.Е. Повышение эффективности защиты линий электропередачи 0,4 кВ с отпайками от однофазных коротких замыканий за счёт применения мультиконтактной коммутационной системы МКС-2-3В // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2020. № 3 (59). С. 58-63. https://doi.org/10.12737/2073-0462-2020-58-63
Review
For citations:
Balabin A.A., Vinogradov A.V., Lansberg A.A. OPERATION ANALYSIS AND RECOMMENDATIONS FOR IMPROVING THE ELECTRIC ENERGY STORAGE SYSTEM INSTALLED IN THE RURAL 0.4 KV POWER GRID. Agricultural Engineering (Moscow). 2022;24(1):72-79. (In Russ.) https://doi.org/10.26897/2687-1149-2022-1-4-72-79