Optimal PV Location Choice Considering Static and Dynamic Constraints

Mosbah, Mustafa; Khattara, A.; Becherif, Mohamed; Arif, Salem

doi:10.1515/ijeeps-2016-0141

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“…Electrical distribution networks are not unaffected by the penetration of distributed energy resources, which is due to the fact that these grids cover rural and urban areas with potential renewable energy usage [8,9]. In addition, distribution feeders with a radial structure are typically designed to provide power from 3 to 10 MVA in medium-voltage applications, which makes these grids important candidates for integrating renewable energy mainly from PV technology and energy storage systems [10,11].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Efficient Integration of PV Sources in Distribution Networks to Reduce Annual Investment and Operating Costs Using the Modified Arithmetic Optimization Algorithm

2022

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The optimal integration of photovoltaic generation systems is a challenge for distribution utilities since these devices have a direct impact on company finances due to the large amount of investment required at the beginning of the planning project. In this investigation, the problem regarding the optimal siting and sizing of photovoltaic resources in medium-voltage levels is addressed from an economical point of view, where the optimization model that represents said problem corresponds to a mixed-integer nonlinear programming model. The maximum allowed size for single photovoltaic units in the distribution network is set at 2400 kW. The investment costs, energy purchase costs and maintenance costs for photovoltaic units, are considered in the objective function. Typical constraints such as power balance, generation capacities, voltage regulation, among others, are considered in the mathematical formulation. The solution of the optimization model is addressed by implementing a modified version of the Arithmetic Optimization Algorithm, which includes a new exploration and exploitation characteristic based on the best current solution in iteration t, i.e., xbestt. This improvement is based on a Gaussian distribution operator that generates new candidate solutions with the center at xbestt, which are uniformly distributed. The main contribution of this research is the proposal of a new hybrid optimization algorithm to solve the exact optimization model, which is based on a combination of the Arithmetic Optimization algorithm with the Vortex Search algorithm and showed excellent numerical results in the IEEE 34-bus grid. The analysis of quantitative results allows us to conclude that the strategy proposed in this work has a greater effectiveness with respect to the General Algebraic Modeling System software solvers, as well as with metaheuristic optimizers such as Genetic Algorithms, the Newton–Metaheuristic Algorithm, and the original Arithmetic Optimization Algorithm. MATLAB was used as a simulation tool.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Efficient Integration of PV Sources in Distribution Networks to Reduce Annual Investment and Operating Costs Using the Modified Arithmetic Optimization Algorithm

2022

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“…Actualmente, el desarrollo tecnológico de los medios de producción debe enmarcarse en el cumplimiento de las exigencias medioambientales [1], por lo que crear medios de producción más eficientes ha dado lugar a la inserción de fuentes de Generación Distribuida (GD) para mejorar la estabilidad estática y dinámica de las redes de distribución de energía eléctrica. En estas redes es donde se presenta el mayor auge en la integración masiva de recursos energéticos distribuidos, debido a que estas redes cubren grandes zonas urbanas y rurales con alto potencial de uso de energías renovables [2]. La posibilidad de obtener energía eléctrica proveniente del sol y suministrar energía eléctrica se ha hecho realidad gracias al desarrollo de los paneles solares y los convertidores electrónicos de potencia, las instalaciones de sistemas fotovoltaicos conectados a la red en muchos países han sido apoyadas por empresas de servicios públicos y agencias gubernamentales [3].…”

Section: Introductionunclassified

Integración Óptima de Generadores Fotovoltaicos en Sistemas de Distribución DC a través de la Aplicación del Algoritmo de Optimización Aritmética Modificado

Losada

Jaramillo

Montoya

2022

TecnoL.

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En este artículo se aborda el problema de ubicación y dimensionamiento óptimo de generadores fotovoltaicos (PV) en redes de corriente continua (CC) con el objetivo de minimizar los costos de inversión y operación de la red para la empresa de distribución de energía en un horizonte de operación de 20 años. Este problema es presentado mediante un modelo matemático de programación no lineal entera mixta (PNLEM), el cual se resuelve mediante la aplicación de una metodología de optimización del tipo maestro-esclava. La etapa maestra corresponde a una versión mejorada del algoritmo de optimización aritmética que incluye una etapa de exploración y explotación del espacio de solución que involucra la generación de nuevas soluciones a partir de la aplicación de funciones de distribución gaussiana alrededor de actual en cada iteración . En la etapa esclava se emplea el algoritmo de flujo de potencia especializado para redes de CC, el cual permite evaluar cada posible solución obtenida de la etapa maestra en relación con la ubicación (nodos) y el dimensionamiento de los generadores PV (tamaños), y verificar que todas las restricciones asociadas al modelo de PNLEM se cumplan. El resultado principal de esta investigación corresponde a una metodología mejorada basada en la combinación del algoritmo de optimización aritmética y las funciones de distribución gaussiana para mejorar las etapas de exploración y explotación del espacio de soluciones y encontrar soluciones de mejor calidad que las reportadas en la literatura especializada. En conclusión, los resultados numéricos en los sistemas de prueba IEEE 33 e IEEE 69 nodos demostraron que el algoritmo de optimización propuesto mejoró los resultados existentes en la literatura especializada para la ubicación y el dimensionamiento de fuentes PV en sistemas de distribución de CC, lo cual genera un nuevo punto de referencia para futuras investigaciones en esta temática.

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Optimal Placement of Distributed Generation Based PV Source in Electrical Power System for LVSI Improvement Using GA Algorithm

Oudjana¹,

Zine

Mosbah

et al. 2020

Lecture Notes in Networks and Systems

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Optimal PV Location Choice Considering Static and Dynamic Constraints

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Efficient Integration of PV Sources in Distribution Networks to Reduce Annual Investment and Operating Costs Using the Modified Arithmetic Optimization Algorithm

Efficient Integration of PV Sources in Distribution Networks to Reduce Annual Investment and Operating Costs Using the Modified Arithmetic Optimization Algorithm

Integración Óptima de Generadores Fotovoltaicos en Sistemas de Distribución DC a través de la Aplicación del Algoritmo de Optimización Aritmética Modificado

Optimal Placement of Distributed Generation Based PV Source in Electrical Power System for LVSI Improvement Using GA Algorithm

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