As combating climate change has become a top priority and as many countries are taking steps to make their power generation sustainable, there is a marked increase in the use of renewable energy sources (RESs) for electricity generation. Among these RESs, solar photovoltaics (PV) is one of the most popular sources of energy connected to LV distribution networks. With the greater integration of solar PV into LV distribution networks, utility providers impose caps to solar penetration in order to operate their network safely and within acceptable norms. One parameter that restricts solar PV penetration is unbalances created by loads and single-phase rooftop schemes connected to LV distribution grids. In this paper, a novel method is proposed to mitigate voltage unbalance in LV distribution grids by optimally re-phasing grid-connected rooftop PV systems. A modified version of the discrete bacterial foraging optimization algorithm (DBFOA) is introduced as the optimization technique to minimize the overall voltage unbalance of the network as the objective function, subjected to various network and operating parameters. The impact of utilizing the proposed PV re-phasing technique as opposed to a fixed phase configuration are compared based on overall voltage unbalance, which was observed hourly throughout the day. The case studies show that the proposed approach can significantly mitigate the overall voltage unbalance during the daytime and can facilitate to increase the usable PV capacity of the considered network by 77%.

中文翻译：

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协调光伏重新定相：一种通过减轻网络不平衡来最大化低压网络中可再生能源整合的新方法

由于应对气候变化已成为当务之急，并且许多国家正在采取措施使其发电可持续，因此可再生能源 (RES) 用于发电的使用显着增加。在这些可再生能源中，太阳能光伏 (PV) 是连接到低压配电网络的最受欢迎的能源之一。随着太阳能光伏更多地集成到低压配电网络中，公用事业供应商对太阳能渗透设置了上限，以便在可接受的规范范围内安全地运营他们的网络。限制太阳能光伏渗透的一个参数是负载和连接到低压配电网的单相屋顶方案造成的不平衡。在本文中，提出了一种新方法，通过优化重新定相并网屋顶光伏系统来减轻低压配电网中的电压不平衡。引入了离散细菌觅食优化算法 (DBFOA) 的修改版本作为优化技术，以最小化网络的整体电压不平衡作为目标函数，受各种网络和操作参数的影响。使用提议的 PV 重新定相技术与固定相位配置相比的影响基于全天每小时观察到的整体电压不平衡进行比较。案例研究表明，所提出的方法可以显着减轻白天的整体电压不平衡，并有助于将所考虑网络的可用光伏容量增加 77%。引入了离散细菌觅食优化算法 (DBFOA) 的修改版本作为优化技术，以最小化网络的整体电压不平衡作为目标函数，受各种网络和操作参数的影响。使用提议的 PV 重新定相技术与固定相位配置相比的影响基于全天每小时观察到的整体电压不平衡进行比较。案例研究表明，所提出的方法可以显着减轻白天的整体电压不平衡，并有助于将所考虑网络的可用光伏容量增加 77%。引入了离散细菌觅食优化算法 (DBFOA) 的修改版本作为优化技术，以最小化网络的整体电压不平衡作为目标函数，受各种网络和操作参数的影响。使用提议的 PV 重新定相技术与固定相位配置相比的影响基于全天每小时观察到的整体电压不平衡进行比较。案例研究表明，所提出的方法可以显着减轻白天的整体电压不平衡，并有助于将所考虑网络的可用光伏容量增加 77%。受各种网络和操作参数的影响。使用提议的 PV 重新定相技术与固定相位配置相比的影响基于全天每小时观察到的整体电压不平衡进行比较。案例研究表明，所提出的方法可以显着减轻白天的整体电压不平衡，并有助于将所考虑网络的可用光伏容量增加 77%。受各种网络和操作参数的影响。使用提议的 PV 重新定相技术与固定相位配置相比的影响基于全天每小时观察到的整体电压不平衡进行比较。案例研究表明，所提出的方法可以显着减轻白天的整体电压不平衡，并有助于将所考虑网络的可用光伏容量增加 77%。