Evaluation of photovoltaic distributed generation on the voltage profile of distribution feeders

Abstract

Distributed Generation (DG) is the term given to electric power generation systems of limited capacity operating in parallel with distribution circuits. Interest in DG has increased recently due to diverse factors. The interconnection of photovoltaic (PV) systems in particular has seen great advancements, and it is projected that the growth in PV DG capacity will continue. DG can provide benefits to customers and utilities, and their interconnection must be done carefully to maximize the benefits while not causing problems to the distribution circuits. Voltage rise, voltage fluctuations due to variations in the output of DGs and interruption of voltage regulation equipment are some of the issues that can surface with increasing penetration of DG in distribution networks. This project analyzes how variations in the point of interconnection and capacity of PV DG affect the voltage profile and losses in the feeder to which the system interconnects. Several feeder configurations, DG locations and penetration capacities are combined to establish which combination maximizes the voltage profile and minimizes the losses on the system. The interactions between a voltage regulator and DG are also analyzed.

La interconexión de generadores con el sistema de distribución eléctrica se conoce como Generación Distribuida, o GD. Recientemente, el interés en GD ha aumentado debido a diversos factores. Los sistemas fotovoltaicos (PV) en particular han visto avances significativos, y se espera que el crecimiento en el número de éstos continúe creciendo. Los GD pueden proveer beneficios para los clientes y las compañías de electricidad, y su interconexión debe realizarse cuidadosamente para maximizar los beneficios sin causar problemas a los circuitos de distribución. Aumentos en voltaje, fluctuaciones de voltaje debido a cambios súbitos en la potencia de salida de los GD, y la interrupción de la operación de equipos de regulación de voltaje son algunos de los problemas que pueden surgir al aumentar la penetración de estos sistemas. Este proyecto analiza como variaciones en el punto de interconexión y capacidad de GD afecta el perfil del voltaje y las pérdidas en un alimentador. Varias configuraciones de alimentador y GD se evalúan para determinar cuáles maximizan el voltaje y minimizan las pérdidas. También se evalúan, en régimen permanente, las interacciones entre un regulador de voltaje y los sistemas de GD.