Review on Distributed Energy Storage Systems for Utility Applications

Chang, Liuchen; Zhang, Wenping; Xu, Shuang; Spence, Katelin

doi:10.24295/cpsstpea.2017.00025

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“…According to Equation (12) [39], the amount of current that the UC module can produce depends on its state of charge (SOC). The equation is as follows:…”

Section: P Uc When the Uc Voltage Is Minimum (P Ucmin )mentioning

confidence: 99%

Ultracapacitors for Port Crane Applications: Sizing and Techno-Economic Analysis

et al. 2020

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The use of energy storage with high power density and fast response time at container terminals (CTs) with a power demand of tens of megawatts is one of the most critical factors for peak reduction and economic benefits. Peak shaving can balance the load demand and facilitate the participation of small power units in generation based on renewable energies. Therefore, in this paper, the economic efficiency of peak demand reduction in ship to shore (STS) cranes based on the ultracapacitor (UC) energy storage sizing has been investigated. The results show the UC energy storage significantly reduce the peak demand, increasing the load factor, load leveling, and most importantly, an outstanding reduction in power and energy cost. In fact, the suggested approach is the start point to improve reliability and reduce peak demand energy consumption.

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“…According to Equation (12) [39], the amount of current that the UC module can produce depends on its state of charge (SOC). The equation is as follows:…”

Section: P Uc When the Uc Voltage Is Minimum (P Ucmin )mentioning

confidence: 99%

Ultracapacitors for Port Crane Applications: Sizing and Techno-Economic Analysis

et al. 2020

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“…DC/DC dual active bridge (DAB) converters have been proposed for connecting PVs, BESS, EV chargers, and electronic loads [7]. Also, it is proposed as an intermediate component within a solid state transformer (SST) which is used to convert MVDC to LVDC and provide galvanic isolation within the SST [8].…”

Section: Fault Responses Of Dc/dc Dual Active Bridge Convertermentioning

confidence: 99%

Quantification of transient fault let-through energy within a faulted LVDC distribution network

Wang¹,

Emhemed²,

Smith³

et al. 2019

15th IET International Conference on AC and DC Power Transmission (ACDC 2019)

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LV direct current (LVDC) distribution systems have recently been considered as an alternative approach to electrical distribution system infrastructure as they possess the flexibility and controllability that is required to facilitate the integration of low carbon technologies (LCT). For example, energising existing LV AC cables by DC with higher voltages (>0.4kV) can potentially release additional power capacity on LV cables and reduce the associated thermal losses. However, converting existing AC cables for DC operation may change the cable performance under faulted conditions, resulting in a change to its lifetime. The nature of future LVDC systems can be capacitive due to the characteristic of particular customers such as battery energy storage systems (BESS) and electric vehicles (EVs). A short-circuit fault on the DC side may lead to a discharge/release of significant transient energy in LV cables which was never anticipated under traditional LVAC networks. This paper quantifies the transient DC fault let-through energy which can be imposed on existing AC cables used for DC operation, and draws conclusions on the potential impact of such phenomena on the cable performance. A detailed model of an LVDC test network with three-core LV cables is developed using PSCAD/EMTDC for simulation studies.

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“…Dessa forma, considerando a abrangência das funcionalidades de suporte ofertadas por conversores como a UI, o SAE deve ser baseado na integração de diferentes tecnologias que propiciem [19]: i) atendimento de requisições rápidas de energia (i.e., na ordem de segundos ou minutos), usualmente realizadas através de supercapacitores, baterias ou fly-wheels; ii) suprimento de capacidades energéticas de maior intensidade por períodos prolongados (i.e., de horas a poucos dias), provido por bancos de baterias, células químicas ou sistemas de armazenamento hídrico e/ou térmico.…”

Section: Topologia E Funcionalidades Da Uiunclassified

Validação Experimental de uma Microrrede com Controle Centralizado e Despachável

Brandão¹,

Pomílio²,

Marafão³

et al. 2018

Eletrônica de Potência

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Resumo -Baseado em uma arquitetura centralizada e despachável, este trabalho demonstra que é possível operar uma microrrede sob condições de ilhamento ou interconexão, de forma resiliente e confiável, sem que seja necessário conhecimento prévio de características da rede ou técnicas de sincronização. A implementação da microrrede baseia-se em uma metodologia de controle ordenador/subordinado (mestre/escravo), na qual a coordenação de agentes (i.e., geradores distribuídos) é determinada pelo algoritmo power-based control, apenas requerendo um canal de comunicação de baixa taxa de transmissão. Por meio de um protótipo experimental, comprova-se a viabilidade da proposta na operação do sistema, com uniforme contribuição de potência entre seus agentes distribuídos, durante interconexão, ilhamento intencional, ilhamento não intencional, falha de comunicação e transições entre modos de operação. Palavras-Chave - I. INTRODUÇÃOMicrorredes são circuitos singularmente controlados que apresentam a capacidade de gerenciar recursos energéticos distribuídos, i.e., geradores distribuídos (GDs), visando benefícios próprios ou da rede com a qual interagem, provendo assim maior flexibilidade, resiliência e confiabilidade [1]. Além disso, devem operar tanto conectadas à rede elétrica como isoladas. A agregação de inteligência em microrredes tem, portanto, um papel fundamental na manipulação adequada destes recursos energéticos, como no caso de geradores dispersos ao longo de uma rede, fazendo com que estas unidades contribuam para um bem global pré-determinado. Dentre os principais benefícios da adequada operação de tais GDs, que podem incluir ainda armazenamento de energia e integração com fontes renováveis, destacam-se a habilidade de autonomamente direcionar fluxos de potência [2], oferecer estabilização de tensão, melhoria da qualidade da energia elétrica, entre outros [3].Arquiteturas de microrredes [4] são classificadas como centralizadas ou decentralizadas de acordo com o ponto de concentração e processamento de informações operacionais. No primeiro caso, um controlador centralizado é responsável pelo compartilhamento de potência entre os GDs, o qual pode incluir informações externas como exigências da concessionária, e condições de mercado e climáticas. Já para o segundo, cada GD opera autonomamente baseando-se unicamente em quantidades locais, sendo que o compartilhamento de potência entre todas as unidades distribuídas pode ser obtido sem nenhuma comunicação.Para microrredes decentralizadas, estratégias baseadas em controle droop, por exemplo, se apresentam como as metodologias mais citadas na literatura [5], propiciando compartilhamento de potência entre geradores e suprindo as cargas de forma independente. Entretanto, quando se trata de metodologias convencionais desse método de emulação de geradores síncronos, sua principal desvantagem é com relação ao compromisso entre precisão do compartilhamento de potências e regulação de tensão e frequência na rede [6]. Além disso, outras limitações são evidentes quanto a respost...

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Review on Distributed Energy Storage Systems for Utility Applications

Cited by 75 publications

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Ultracapacitors for Port Crane Applications: Sizing and Techno-Economic Analysis

Ultracapacitors for Port Crane Applications: Sizing and Techno-Economic Analysis

Quantification of transient fault let-through energy within a faulted LVDC distribution network

Validação Experimental de uma Microrrede com Controle Centralizado e Despachável

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