Published January 1, 2020 | Version v1
Publication Open

Towards Energy Management Negotiation Between Distributed AC/DC Networks

Creators

  • 1. Fuzhou University
  • 2. Minia University
  • 3. Khalifa University of Science and Technology
  • 4. King Saud University

Description

The ongoing development of technology has changed the nature of electric networks in the field of electric power generation. In the same vein, the generation units and demands are getting close by the integration of distributed resources within the distribution system with the aim of bringing more advantages to the system. Considering the promising concept of hybrid networks, which comprises different distributed resources, as a supportive element for the power system, this paper mainly focuses on modeling a distributed hybrid network, through which both the AC and DC loads can be supplied within the hybrid network. This network is operated in a distributed way where no independent operator is assumed for the operation. The primal-dual method of multipliers (PDMM) as an effective distributed method handles the operation of this network. So far, this method has only been applied to the AC grid or DC grid separately, while the presented method is modified for the operation of the hybrid network. Convergence speed and preciseness are mentioned as the advantages of this method which dominates the alternating direction method of multipliers (ADMM). In real cases, there are some errors in the output power of the renewable resources. Aiming to make the presented PDMM method more applicable, the uncertainty is also modelled using the Unscented Transform (UT) approach, as a way of uncertainty modelling which has shown attractive features, especially the capability of correlation modelling; therefore, it is more preferable for uncertainty modeling in many cases compared to the other methods. The proposed work is implemented on a smart island and the authenticity of this work is proved by comparing the performance of the proposed distributed approach with the centralized method.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أدى التطور المستمر للتكنولوجيا إلى تغيير طبيعة الشبكات الكهربائية في مجال توليد الطاقة الكهربائية. وعلى نفس المنوال، تقترب وحدات التوليد والمطالب من خلال دمج الموارد الموزعة داخل نظام التوزيع بهدف تحقيق المزيد من المزايا للنظام. بالنظر إلى المفهوم الواعد للشبكات الهجينة، التي تضم موارد موزعة مختلفة، كعنصر داعم لنظام الطاقة، تركز هذه الورقة بشكل أساسي على نمذجة شبكة هجينة موزعة، يمكن من خلالها توفير كل من أحمال التيار المتردد والتيار المستمر داخل الشبكة الهجينة. يتم تشغيل هذه الشبكة بطريقة موزعة حيث لا يُفترض وجود مشغل مستقل للعملية. تتعامل الطريقة البدائية المزدوجة للمضاعفات (PDMM) كطريقة موزعة فعالة مع تشغيل هذه الشبكة. حتى الآن، تم تطبيق هذه الطريقة فقط على شبكة التيار المتردد أو شبكة التيار المستمر بشكل منفصل، بينما يتم تعديل الطريقة المقدمة لتشغيل الشبكة الهجينة. تم ذكر سرعة التقارب والدقة كمزايا لهذه الطريقة التي تهيمن على طريقة الاتجاه المتناوب للمضاعفات (ADMM). في الحالات الحقيقية، هناك بعض الأخطاء في القدرة الإنتاجية للموارد المتجددة. بهدف جعل طريقة PDMM المقدمة أكثر قابلية للتطبيق، يتم نمذجة عدم اليقين أيضًا باستخدام نهج التحويل غير المعطر (UT)، كطريقة لنمذجة عدم اليقين التي أظهرت ميزات جذابة، وخاصة القدرة على نمذجة الارتباط ؛ وبالتالي، فمن الأفضل لنمذجة عدم اليقين في كثير من الحالات مقارنة بالطرق الأخرى. يتم تنفيذ العمل المقترح على جزيرة ذكية ويتم إثبات صحة هذا العمل من خلال مقارنة أداء النهج الموزع المقترح مع الطريقة المركزية.

Translated Description (French)

Le développement continu de la technologie a changé la nature des réseaux électriques dans le domaine de la production d'énergie électrique. Dans la même veine, les unités de production et les demandes se rapprochent par l'intégration de ressources distribuées au sein du système de distribution dans le but d'apporter plus d'avantages au système. Considérant le concept prometteur de réseaux hybrides, qui comprend différentes ressources distribuées, en tant qu'élément de soutien pour le système d'alimentation, cet article se concentre principalement sur la modélisation d'un réseau hybride distribué, à travers lequel les charges CA et CC peuvent être fournies au sein du réseau hybride. Ce réseau est exploité de manière distribuée où aucun opérateur indépendant n'est supposé pour l'opération. La méthode primale-duale des multiplicateurs (PDMM) en tant que méthode distribuée efficace gère le fonctionnement de ce réseau. Jusqu'à présent, cette méthode n'a été appliquée qu'au réseau CA ou au réseau CC séparément, tandis que la méthode présentée est modifiée pour le fonctionnement du réseau hybride. La vitesse de convergence et la précision sont mentionnées comme les avantages de cette méthode qui domine la méthode des multiplicateurs à sens alternatif (ADMM). Dans des cas réels, il y a quelques erreurs dans la puissance de sortie des ressources renouvelables. Dans le but de rendre la méthode PDMM présentée plus applicable, l'incertitude est également modélisée à l'aide de l'approche de transformation non parfumée (UT), comme moyen de modélisation d'incertitude qui a montré des caractéristiques attrayantes, en particulier la capacité de modélisation de corrélation ; par conséquent, elle est plus préférable pour la modélisation d'incertitude dans de nombreux cas par rapport aux autres méthodes. Le travail proposé est mis en œuvre sur une île intelligente et l'authenticité de ce travail est prouvée en comparant les performances de l'approche distribuée proposée avec la méthode centralisée.

Translated Description (Spanish)

El desarrollo continuo de la tecnología ha cambiado la naturaleza de las redes eléctricas en el campo de la generación de energía eléctrica. En la misma línea, las unidades de generación y las demandas se están acercando por la integración de los recursos distribuidos dentro del sistema de distribución con el objetivo de aportar más ventajas al sistema. Teniendo en cuenta el prometedor concepto de redes híbridas, que comprende diferentes recursos distribuidos, como elemento de apoyo para el sistema de energía, este documento se centra principalmente en el modelado de una red híbrida distribuida, a través de la cual se pueden suministrar tanto las cargas de CA como las de CC dentro de la red híbrida. Esta red se opera de forma distribuida donde no se asume ningún operador independiente para la operación. El método primal-dual de multiplicadores (PDMM) como método distribuido efectivo maneja el funcionamiento de esta red. Hasta ahora, este método solo se ha aplicado a la red de CA o a la red de CC por separado, mientras que el método presentado se modifica para el funcionamiento de la red híbrida. La velocidad de convergencia y la precisión se mencionan como las ventajas de este método que domina el método de multiplicadores de dirección alterna (ADMM). En casos reales, hay algunos errores en la potencia de salida de los recursos renovables. Con el objetivo de hacer que el método PDMM presentado sea más aplicable, la incertidumbre también se modela utilizando el enfoque de Transformación sin perfume (UT), como una forma de modelado de incertidumbre que ha mostrado características atractivas, especialmente la capacidad de modelado de correlación; por lo tanto, es más preferible para el modelado de incertidumbre en muchos casos en comparación con los otros métodos. El trabajo propuesto se implementa en una isla inteligente y la autenticidad de este trabajo se demuestra comparando el rendimiento del enfoque distribuido propuesto con el método centralizado.

Files

09269963.pdf.pdf

Files (245 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:3d751365ea6459d35307e54dd24417b7
245 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نحو التفاوض على إدارة الطاقة بين شبكات التيار المتردد/التيار المستمر الموزعة
Translated title (French)
Vers la négociation de la gestion de l'énergie entre les réseaux AC/DC distribués
Translated title (Spanish)
Hacia la negociación de la gestión de la energía entre las redes distribuidas de CA/CC

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3108591536
DOI
10.1109/access.2020.3040503

Is supplement to
https://openalex.org/W4285489651 (Other)
https://openalex.org/W4221107878 (Other)
https://openalex.org/W4220683285 (Other)
https://openalex.org/W4212924852 (Other)
https://openalex.org/W3126713256 (Other)
https://openalex.org/W3097919110 (Other)
https://openalex.org/W3017124762 (Other)
https://openalex.org/W2943443863 (Other)
https://openalex.org/W2021194995 (Other)
https://openalex.org/W1988530058 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W2005099607
  • https://openalex.org/W2088862364
  • https://openalex.org/W2092620240
  • https://openalex.org/W2231928583
  • https://openalex.org/W2590701476
  • https://openalex.org/W2614995925
  • https://openalex.org/W2743413514
  • https://openalex.org/W2781022622
  • https://openalex.org/W2951342946
  • https://openalex.org/W2963395927
  • https://openalex.org/W2968901045
  • https://openalex.org/W2970148885
  • https://openalex.org/W2972036857
  • https://openalex.org/W2979847038
  • https://openalex.org/W2980718180
  • https://openalex.org/W2981429947
  • https://openalex.org/W2981972145
  • https://openalex.org/W2998739666
  • https://openalex.org/W2998960369
  • https://openalex.org/W3006338525
  • https://openalex.org/W3008928067
  • https://openalex.org/W3009823994
  • https://openalex.org/W3016550389
  • https://openalex.org/W3028246648
  • https://openalex.org/W3028502345
  • https://openalex.org/W3033361712
  • https://openalex.org/W3041986173
  • https://openalex.org/W3042643209
  • https://openalex.org/W3081716711