The integration of distributed energy resources has ushered in a host of complex challenges, significantly impacting power quality in distribution networks. This work studies these challenges, exploring issues such as voltage fluctuations and escalating power losses caused by the integration of solar systems and electric vehicle (EV) chargers. We present a robust methodology focused on mitigating voltage deviations and power losses, emphasizing the allocation of a Permitted Percentage (PP) of battery-based solar systems within residential areas endowed with storage capabilities. A key facet of this research lies in its adaptability to the changing landscape of electric transportation. With the rapid increase of electric trucks on the horizon, our proposed model gains relevance. By tactically deploying PP to oversee the charging and discharging of batteries within residential solar systems, utilities are poised not only to assist with grid resilience but also to cater to the upcoming demands spurred by the advent of new EVs, notably trucks. To validate the efficacy of our proposed model, rigorous simulations were conducted using the IEEE 33-bus distribution network as a designed testbed. Leveraging advanced Particle Swarm Optimization techniques, we have deciphered the optimal charging and discharging commands issued by utilities to energy storage systems. The outcomes of these simulations help us understand the transformative potential of various PP allocations, shedding light on the balance between non-battery-based and battery-based solar residences. This research underscores the need for carefully crafted approaches in navigating the complexities of modern grid dynamics amid the anticipated increase in electric vehicles.


翻译:分布式能源资源的并网引入了一系列复杂挑战,显著影响了配电网的电能质量。本研究探讨了这些挑战,深入分析了太阳能系统与电动汽车充电桩并网所引发的电压波动及日益严重的功率损耗等问题。我们提出了一种稳健的方法论,重点在于缓解电压偏差与功率损耗,其核心在于在具备储能能力的住宅区域内,对基于电池的太阳能系统设定一个允许百分比进行优化配置。本研究的一个关键优势在于其能适应不断变化的电动交通格局。随着电动卡车即将迎来快速增长,我们所提出的模型将更具现实意义。通过策略性地运用允许百分比来调控住宅太阳能系统中电池的充放电行为,电力公司不仅能够助力增强电网韧性,还能满足由新型电动汽车(尤其是卡车)普及所带来的未来需求。为验证所提模型的有效性,我们以IEEE 33节点配电网为设计测试平台进行了严谨的仿真。利用先进的粒子群优化技术,我们解析了电力公司向储能系统下达的最优充放电指令。仿真结果有助于我们理解不同允许百分比配置的变革潜力,并揭示了无电池与带电池太阳能住宅之间的平衡关系。本研究强调,在预期电动汽车数量增长的背景下,应对现代电网动态的复杂性需要精心设计的方法。

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