Technical and Economic Comparison of Power Supply Projects Taking into Account the Prospect of Integration of Distributed Energy Sources

Authors

  • A. F. Zharkin Institute of Electrodynamic National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv
  • V. О. Novskii Institute of Electrodynamic National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv
  • V. А. Popov National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
  • О. S. Yarmoliuk National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
  • V. G. Burlaka Public Joint-Stock Company «National Power Company «Ukrenergo», Kyiv

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2020-153-6-47-56

Keywords:

distribution transformers, distributed generation, net present value, information uncertainty

Abstract

The problem of justification of the optimal rated power of distribution transformers, in the process of design of power supply systems, is considered. The traditional approach in this case is the comparison of a number of alternative options, considering a set of technical and economic characteristics. It is shown, that when solving this problem, taking into account a sufficiently long planning horizon, it is necessary to take into consideration the uncertainty, at least of such factors as the dynamics in changes of the cost of electricity, the value of the electrical loads and operating cost. In modern world, an important aspect of the problem under consideration is also taking into account the general strategy of the electric power industry development. First of all, this is associated with the volume and rate of implementation of distributed generation, energy storage systems, and electric vehicles. The possibility of direct comparison of alternatives, using the net present values corresponding to each of the compared options, with the setting of the above mentioned and a number of other factors in the form of intervals is analyzed by using interval analysis. In this case, both traditional interval arithmetic and Hansen’s generalized interval arithmetic were considered. It is shown that the level of information uncertainty for interval estimates of discounted costs, especially with a planning horizon exceeding 5 years, does not allow one to rank alternatives with the sufficient level of reliability.

It has been approved that a more effective approach is the use of the apparatus of game theory for this goal. A series of experimental calculations was carried out, which took into account both the uncertainty of information and a number of different scenarios for the development of energy industry. It is shown that taking into account these factors, fundamentally affects the justification of the optimal rated power of distribution transformers in the process of power supply systems design.

Author Biographies

A. F. Zharkin, Institute of Electrodynamic National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv

Dr. Sc. (Eng.), Professor, Corresponding Member of the NAS of Ukraine, Head of the Chair of Stabilization of Electromagnetic Energy Parameters

V. О. Novskii, Institute of Electrodynamic National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv

Dr. Sc. (Eng.), Senior Research Fellow, Leading Researcher of the Department of Stabilization of Electromagnetic Energy Parameters

V. А. Popov, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

Dr. Sc. (Eng.), Associate Professor, Head of the Chair of Power Supply

О. S. Yarmoliuk, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

Cand. Sc. (Eng.), Senior Teacher of the Chair of Power Supply

V. G. Burlaka, Public Joint-Stock Company «National Power Company «Ukrenergo», Kyiv

Cand. Sc. (Econ.), Head of the Group for Analysis of Programs and Projects of the Development of Electrical Networks

References

Відокремлений підрозділ «Науково-технічний центр електроенергетики» Державного підприємства «Національна енергетична компанія Укренерго» (2018 р., січ. 30) СОУ-Н МЕВ 45.2-37471933-44:2011, «Укрупнені показники вартості будівництва підстанцій напругою від 6 кВ до 150 кВ та ліній електропередавання напругою від 0,38 кВ до 150 кВ». URL: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=29935 .

Трансформаторы силовые масляные ТМ 400 кВ•А. URL: https://prom.ua/p5737141-transformatory-silovye-maslyannye.html

Панели распределительных щитов серии ЩО-90-2104 У3. URL: https://prom.ua/p685461842-paneli-raspredelitelnyh-schitov.html.

Національна комісія, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг (2018 р., груд. 14), Постанова № 1906 «Про затвердження прогнозованої оптової ринкової ціни на 2019 рік». URL: www.nerc.gov.ua/index.php?id=37192.

Тарифи на послуги з розподілу електричної енергії, що діють з 01 січня 2019 року. URL: www.nerc.gov.ua/index.php?id=37481.

P. Sevastianov, Р. Róg, and K. Karczewski, “A Probabilistic approach to fuzzy and crisp interval ordering task,” Task Quarterly, vol. 7, no. 1, pp. 147-156, 2003.

В. А. Попов, Е. С Ярмолюк, і Саїд Банузаде Сахрагард, «Особливості застосування інтервального аналізу під час вибору оптимальних варіантів,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 1, с. 171-174, 2012.

Ю. Б. Гермейер, Игры с непротивоположными интересами. Москва: Наука, 1976, 328 с.

И. М. Соболь, и И. Р. Статников, «ЛП-поиск в задачах оптимального конструирования,» Проблемы случайного поиска, № 1, с. 117-135, 1972.

И. М. Соболь, и Ю. Л. Левитан, Получение точек, равномерно расположенных в многомерном кубе. Москва, 1976. 37 с. (Препринт/Институт прикладной математики АН СССР, № 40).

С. Карлин, Математические методы в теории игр, программировании, экономике. Москва: Мир, 1964, 837 с.

В. Б. Павлов, В. О. Новський, В. А. Попов, і С. О. Палачов, «Особливості застосування зарядних станцій електромобілів у міських електричних мережах,» Технічна електродинаміка, № 6, с. 78-80, 2018.

Downloads

Abstract views: 237

Published

2020-12-25

How to Cite

[1]
A. F. . Zharkin, Novskii V. О. ., Popov V. А. ., Yarmoliuk О. S. ., and V. G. . Burlaka, “Technical and Economic Comparison of Power Supply Projects Taking into Account the Prospect of Integration of Distributed Energy Sources”, Вісник ВПІ, no. 6, pp. 47–56, Dec. 2020.

Issue

Section

ENERGY GENERATION, ELECTRIC ENGINEERING AND ELECTROMECHANICS

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.