Matrix Method for Determination of Indicators of On-Activity of Branched Distribution Electrical Networks

Authors

  • M. Yo. Burbelo Vinnytsia National Technical University
  • Yu. V. Loboda Vinnytsia National Technical University
  • R. O. Slobodian Vinnytsia National Technical University
  • A. R. Slobodian National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2022-162-3-17-23

Keywords:

electrical networks, reliability, sectioning reclosers

Abstract

The reliability of 10 kV electrical distribution networks due to the considerable length and radial construction scheme is significantly low. According to the Resolution of the National Commission for Regulation of Public Utilities № 1175 of 05.10.2018 “On Approval of the Procedure for Establishing (Forming) Tariffs for Electricity Distribution Services” there are long-term goals of achieving SAIDI indicators of 150 minutes for urban areas and 300 minutes for rural areas and Resolution of the National Commission for Regulation of Economic Competition № 1550 of 12.08.2020 "Procedure for ensuring quality standards of electricity supply and providing compensation to consumers for non-compliance" which regulates the quality standard of electricity supply and regulates compensation to consumers for non-compliance with these standards.

Reclosers are used to increase the reliability of electricity supply, to reduce the number of de-energized consumers in case of short circuits by sectioning the overhead power line and the possibility of reserving it from another substation and to install short circuit indicators that significantly reduce the duration of damage. The topical issue is the choice of places to install reclosers, which will provide the greatest effect of improving the reliability of electricity supply.

This article proposes a matrix method for determining the reliability of electrical distribution networks, which simplifies the calculation and partially automates the determination of the location of reclosers. The method is based on the use of a path matrix (transfer current ratio). The method allows to consider the affiliation of detached segments of overhead power line to the trunk and branches, according to their differentiated impact on reliability. The method applicability was tested on the power distribution line “F-11 of Khmelnytskyi REM” with an overall long of 44.68 km (the length of the main trunk line is 22.15 km). The expediency of dividing the line into three sections with the installation of two sectional reclosers, and one more recloser used for redundancy from the adjacent line is shown. Preset value of the SAIDI indicator (300 min.) is reached after setting additional six short-circuit indicators.

Author Biographies

M. Yo. Burbelo, Vinnytsia National Technical University

Dr. Sc. (Eng.), Professor of Chair of Electrical Systems of Power and Energy Management

Yu. V. Loboda, Vinnytsia National Technical University

Cand. Sc. (Eng.), Senior Lecturer of the Chair of Electrical Systems of Power and Energy Management

R. O. Slobodian, Vinnytsia National Technical University

Post-Graduate Student of Chair of Electrical Systems of Power and Energy Management

A. R. Slobodian, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

Student of the Department of Electrical Engineering and Automation

References

В. В. Зорин, В. В. Тисленко, Ф. Клеппель, и Г. Адлер, Надежность систем электроснабжения. Киев: Вища шк. Голов. изд-во, 1984.

И. А. Будзко, и М. С. Левин, Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий и населенных пунктов. Москва: Агропромиздат, 1985.

Р. Биллинтон, и Р. Аллан, Оценка надежности электроэнергетических систем. Москва: Энергоатомиздат, 1988.

Р. А. Буйный, А. В. Гай, А. Ю. Сорокин, и В. В. Тисленко, «Новые подходы к учету надежности электроснабжения потребителей в рыночных условиях,» Техническая электродинамика, № 5, с. 85-88, 2002.

В. В. Козирський, і О. В. Гай, Методи та моделі розрахунку надійності систем електропостачання, моногр. Київ, Україна: Гнозіс, 2013.

С. А. Тимчук, и Н. М. Черемисин, Синтез оптимальной структуры распределительных электрических сетей при неопределенности исходной информации, моногр. Харьков, Україна: ООО «В деле», 2016, 270 с.

С. А. Тимчук, М. А. Сиротенко, и С. Я. Бовчалюк, Синтез оптимального размещения средств повышения эффективности электроснабжения при неопределенности исходной информации, моногр. Харьков, Украина: ФЛП Панов А. Н., 2018, 116 c.

А. М. Абдурахманов, С. В. Глушкин, и А. В. Шунтов, «О характеристиках надежности элементов воздушных электрических сетей 6–10 кВ,» Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики, № 70, с. 81-89, 2019.

А. М. Абдурахманов, С. В. Глушкин, и А. В. Шунтов, «О секционировании воздушных электрических сетей 6–20 кВ,» Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики, № 70, с. 90-96, 2019.

В. В. Козирський, О. В. Гай, В. А. Костюк, і П. В. Петров, «Розгалужена магістраль, як елемент розподільної електричної мережі,» Енергетика та електрифікація, № 10, с. 31-33, 2013.

В. В. Козырский, А. В. Гай, В. А. Костюк, В. Г. Дмитренко, и П. В. Петров, «Анализ подходов к оптимизации количества и мест размещения средств автоматизации и управления в сложных разветвленных распределительных сетях,» Электрические сети и системы, № 5, с. 14-19, 2014.

РД 34.20.574. Указания по применению показателей надежности элементов энергосистем и работы энергоблоков с паротурбинными установками. [Электронный ресурс]. Режим доступу: https://files.stroyinf.ru › Data2 .

Downloads

Abstract views: 298

Published

2022-06-30

How to Cite

[1]
M. Y. Burbelo, Y. V. Loboda, R. O. Slobodian, and A. R. Slobodian, “Matrix Method for Determination of Indicators of On-Activity of Branched Distribution Electrical Networks”, Вісник ВПІ, no. 3, pp. 17–23, Jun. 2022.

Issue

Section

ENERGY GENERATION, ELECTRIC ENGINEERING AND ELECTROMECHANICS

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.