• Energy Research
• Open Access close
• US close
• AU close
• DK close
• IEEE Access close

To identify the DC bias state of transformers, a DC bias state identification method of transformer based on wavelet singular entropy is proposed in this paper. The vibration principle of transformers under DC bias has been analyzed. By combining continuous wavelet transform, singular value decomposition, and information entropy, the analysis method of wavelet singular entropy is proposed. The vibration signal of the transformer before and after DC bias is transformed by continuous wavelet transform, and then the wavelet time-frequency diagram is compared and analyzed. Furthermore, the DC bias state of the transformer is identified by wavelet singular entropy of vibration signal. The wavelet singular entropy under different states is in different numerical ranges, and the wavelet singular entropy of vibration signal under DC bias is significantly greater than that under no DC bias. The wavelet singular entropy effectively reflects the DC bias state of transformers. Then the proposed method is applied to a 500 kV transformer and a 220 kV transformer in the China Southern Power Grid. The results show that the proposed method can accurately and effectively identify the DC bias state of transformers.

To identify the DC bias state of transformers, a DC bias state identification method of transformer based on wavelet singular entropy is proposed in this paper. The vibration principle of transformers under DC bias has been analyzed. By combining continuous wavelet transform, singular value decomposition, and information entropy, the analysis method of wavelet singular entropy is proposed. The vibration signal of the transformer before and after DC bias is transformed by continuous wavelet transform, and then the wavelet time-frequency diagram is compared and analyzed. Furthermore, the DC bias state of the transformer is identified by wavelet singular entropy of vibration signal. The wavelet singular entropy under different states is in different numerical ranges, and the wavelet singular entropy of vibration signal under DC bias is significantly greater than that under no DC bias. The wavelet singular entropy effectively reflects the DC bias state of transformers. Then the proposed method is applied to a 500 kV transformer and a 220 kV transformer in the China Southern Power Grid. The results show that the proposed method can accurately and effectively identify the DC bias state of transformers.

En los países del sur de Asia, incluidos Bangladesh, India y Pakistán, el escenario energético actual se considera no sostenible debido a diversas cuestiones, como las opciones económicas, ambientales, geopolíticas y tecnológicas para la explotación de la energía y el volumen insignificante del comercio regional de energía. Sin embargo, dentro de la región, India está liderando una fase de transición energética y transformación económica a través del desarrollo de energías renovables. Los países deben mostrar buenos resultados en el desarrollo de sus fuentes renovables siguiendo el rápido ritmo de las energías renovables en todo el mundo. Este artículo ofrece una visión general del escenario energético, el crecimiento de las energías renovables, la evolución y el enfoque de la política energética al resaltar los desafíos y barreras clave para la combinación energética ecológica de los países. Es importante destacar que el documento evalúa la combinación energética actual en el sur de Asia, destacando la anomalía de sus perspectivas futuras basadas en combustibles fósiles, sus ambiciones de avanzar hacia una menor contaminación ambiental y una combinación energética sostenible a través de un análisis FODA de herramientas estratégicas; fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas (FODA). En particular, este estudio examina las políticas gubernamentales para expandir la implementación de fuentes renovables con una visión de la estructura regulatoria existente del sector energético. Los hallazgos de la investigación presentada sugieren que para lograr el ambicioso objetivo de reducir la descarga de emisiones hasta en un 30% para el año 2030 en el marco de las Contribuciones Previstas Determinadas a Nivel Nacional (INDC), los gobiernos de los tres países deben tomar medidas preventivas. Incluye la reducción gradual de los subsidios a los combustibles fósiles, la integración del mercado dentro de la región y la rápida realización de las iniciativas existentes a través de una fuerte voluntad política, una buena gobernanza, la adopción de las últimas tecnologías y un plan de acción pragmático, y la cooperación energética en toda la región. Dans les pays d'Asie du Sud, y compris le Bangladesh, l'Inde et le Pakistan, le scénario énergétique actuel est considéré comme non durable en raison de divers problèmes tels que les options économiques, environnementales, géopolitiques et technologiques pour l'exploitation de l'énergie et le volume négligeable du commerce régional de l'énergie. Bien que, dans la région, l'Inde mène une phase de transition énergétique et de transformation économique grâce au développement des énergies renouvelables. Les pays doivent bien montrer dans le développement de leurs sources renouvelables à la suite du rythme rapide des énergies renouvelables dans le monde entier. Cet article offre un aperçu du scénario énergétique, de la croissance des énergies renouvelables, de l'évolution et de l'approche de la politique énergétique en soulignant les principaux défis et obstacles pour le mix énergétique écologique des pays. Il est important de noter que le document évalue le bouquet énergétique actuel en Asie du Sud, en soulignant l'anomalie de ses perspectives d'avenir basées sur les combustibles fossiles, ses ambitions de réduire la pollution environnementale et son bouquet énergétique durable grâce à une analyse SWOT d'outil stratégique ; forces, faiblesses, opportunités et menaces (SWOT). En particulier, cette étude examine les politiques gouvernementales visant à étendre la mise en œuvre des sources renouvelables avec un aperçu de la structure réglementaire existante du secteur de l'énergie. Les résultats de recherche présentés suggèrent que pour atteindre l'objectif ambitieux de réduire les rejets d'émissions jusqu'à 30 % d'ici 2030 dans le cadre des contributions prévues déterminées au niveau national (CPDN), les gouvernements des trois pays doivent prendre des mesures préventives. Il comprend la réduction progressive des subventions sur les combustibles fossiles, l'intégration du marché dans la région et la réalisation rapide des initiatives existantes grâce à une forte volonté politique, à une bonne gouvernance, à l'adoption des dernières technologies, à un plan d'action pragmatique et à une coopération énergétique dans toute la région. In the South Asian countries, including Bangladesh, India, and Pakistan, the current energy scenario is considered non-sustainable due to diverse issues such as economic, environmental, geopolitical, technological options for energy exploitation, and negligible volume of regional energy trade. Though, within the region, India is leading a phase of energy transition and economic transformation through renewable energy development. The countries need to exhibit well in the development of their renewable sources following the rapid pace of renewable energies worldwide. This article offers an overview of the energy scenario, growth of renewable energies, evolution, and approach for energy policy by highlighting key challenges and barriers for the ecological energy mix of the countries. Importantly, the paper assesses the current energy mix in South Asia, highlighting the anomaly of its fossil fuel-based future outlook, its ambitions to move towards less environmental pollution, and sustainable energy mix through a strategic tool SWOT analysis; strengths, weaknesses, opportunities, and threats (SWOT). In particular, this study examines the government policies to expand the implementation of renewable sources with an insight into the existing regulatory structure of the energy sector. The presented research findings suggest that to achieve the ambitious target to reduce emission discharge by up to 30% by the year 2030 under Intended Nationally Determined Contributions (INDCs), the Governments of the three countries must take preemptive measures. It includes the stage-wise reduction of subsidies on fossil fuels, market integration within the region, and swift realization of the existing initiatives through strong political will, good governance, adoption of the latest technologies, and a pragmatic action plan, and energy cooperation across the region. في بلدان جنوب آسيا، بما في ذلك بنغلاديش والهند وباكستان، يعتبر سيناريو الطاقة الحالي غير مستدام بسبب قضايا متنوعة مثل الخيارات الاقتصادية والبيئية والجيوسياسية والتكنولوجية لاستغلال الطاقة، وحجم ضئيل من تجارة الطاقة الإقليمية. على الرغم من أن الهند، داخل المنطقة، تقود مرحلة انتقال الطاقة والتحول الاقتصادي من خلال تطوير الطاقة المتجددة. تحتاج البلدان إلى أن تظهر أداءً جيدًا في تطوير مصادرها المتجددة بعد الوتيرة السريعة للطاقات المتجددة في جميع أنحاء العالم. تقدم هذه المقالة لمحة عامة عن سيناريو الطاقة، ونمو الطاقات المتجددة، والتطور، ونهج سياسة الطاقة من خلال تسليط الضوء على التحديات والحواجز الرئيسية لمزيج الطاقة البيئية للبلدان. والأهم من ذلك، تقوم الورقة بتقييم مزيج الطاقة الحالي في جنوب آسيا، مع تسليط الضوء على الشذوذ في توقعاتها المستقبلية القائمة على الوقود الأحفوري، وطموحاتها للتحرك نحو تلوث بيئي أقل، ومزيج الطاقة المستدامة من خلال تحليل SWOT الاستراتيجي للأداة ؛ نقاط القوة والضعف والفرص والتهديدات (SWOT). على وجه الخصوص، تبحث هذه الدراسة في السياسات الحكومية لتوسيع تنفيذ مصادر الطاقة المتجددة مع نظرة ثاقبة على الهيكل التنظيمي الحالي لقطاع الطاقة. تشير نتائج البحث المقدمة إلى أنه لتحقيق الهدف الطموح المتمثل في الحد من تصريف الانبعاثات بنسبة تصل إلى 30 ٪ بحلول عام 2030 بموجب المساهمات المقررة المحددة وطنيًا (INDCs)، يجب على حكومات البلدان الثلاثة اتخاذ تدابير وقائية. ويشمل ذلك التخفيض التدريجي للإعانات على الوقود الأحفوري، وتكامل الأسواق داخل المنطقة، والإدراك السريع للمبادرات القائمة من خلال الإرادة السياسية القوية، والحكم الرشيد، واعتماد أحدث التقنيات، وخطة عمل عملية، والتعاون في مجال الطاقة في جميع أنحاء المنطقة.

En los países del sur de Asia, incluidos Bangladesh, India y Pakistán, el escenario energético actual se considera no sostenible debido a diversas cuestiones, como las opciones económicas, ambientales, geopolíticas y tecnológicas para la explotación de la energía y el volumen insignificante del comercio regional de energía. Sin embargo, dentro de la región, India está liderando una fase de transición energética y transformación económica a través del desarrollo de energías renovables. Los países deben mostrar buenos resultados en el desarrollo de sus fuentes renovables siguiendo el rápido ritmo de las energías renovables en todo el mundo. Este artículo ofrece una visión general del escenario energético, el crecimiento de las energías renovables, la evolución y el enfoque de la política energética al resaltar los desafíos y barreras clave para la combinación energética ecológica de los países. Es importante destacar que el documento evalúa la combinación energética actual en el sur de Asia, destacando la anomalía de sus perspectivas futuras basadas en combustibles fósiles, sus ambiciones de avanzar hacia una menor contaminación ambiental y una combinación energética sostenible a través de un análisis FODA de herramientas estratégicas; fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas (FODA). En particular, este estudio examina las políticas gubernamentales para expandir la implementación de fuentes renovables con una visión de la estructura regulatoria existente del sector energético. Los hallazgos de la investigación presentada sugieren que para lograr el ambicioso objetivo de reducir la descarga de emisiones hasta en un 30% para el año 2030 en el marco de las Contribuciones Previstas Determinadas a Nivel Nacional (INDC), los gobiernos de los tres países deben tomar medidas preventivas. Incluye la reducción gradual de los subsidios a los combustibles fósiles, la integración del mercado dentro de la región y la rápida realización de las iniciativas existentes a través de una fuerte voluntad política, una buena gobernanza, la adopción de las últimas tecnologías y un plan de acción pragmático, y la cooperación energética en toda la región. Dans les pays d'Asie du Sud, y compris le Bangladesh, l'Inde et le Pakistan, le scénario énergétique actuel est considéré comme non durable en raison de divers problèmes tels que les options économiques, environnementales, géopolitiques et technologiques pour l'exploitation de l'énergie et le volume négligeable du commerce régional de l'énergie. Bien que, dans la région, l'Inde mène une phase de transition énergétique et de transformation économique grâce au développement des énergies renouvelables. Les pays doivent bien montrer dans le développement de leurs sources renouvelables à la suite du rythme rapide des énergies renouvelables dans le monde entier. Cet article offre un aperçu du scénario énergétique, de la croissance des énergies renouvelables, de l'évolution et de l'approche de la politique énergétique en soulignant les principaux défis et obstacles pour le mix énergétique écologique des pays. Il est important de noter que le document évalue le bouquet énergétique actuel en Asie du Sud, en soulignant l'anomalie de ses perspectives d'avenir basées sur les combustibles fossiles, ses ambitions de réduire la pollution environnementale et son bouquet énergétique durable grâce à une analyse SWOT d'outil stratégique ; forces, faiblesses, opportunités et menaces (SWOT). En particulier, cette étude examine les politiques gouvernementales visant à étendre la mise en œuvre des sources renouvelables avec un aperçu de la structure réglementaire existante du secteur de l'énergie. Les résultats de recherche présentés suggèrent que pour atteindre l'objectif ambitieux de réduire les rejets d'émissions jusqu'à 30 % d'ici 2030 dans le cadre des contributions prévues déterminées au niveau national (CPDN), les gouvernements des trois pays doivent prendre des mesures préventives. Il comprend la réduction progressive des subventions sur les combustibles fossiles, l'intégration du marché dans la région et la réalisation rapide des initiatives existantes grâce à une forte volonté politique, à une bonne gouvernance, à l'adoption des dernières technologies, à un plan d'action pragmatique et à une coopération énergétique dans toute la région. In the South Asian countries, including Bangladesh, India, and Pakistan, the current energy scenario is considered non-sustainable due to diverse issues such as economic, environmental, geopolitical, technological options for energy exploitation, and negligible volume of regional energy trade. Though, within the region, India is leading a phase of energy transition and economic transformation through renewable energy development. The countries need to exhibit well in the development of their renewable sources following the rapid pace of renewable energies worldwide. This article offers an overview of the energy scenario, growth of renewable energies, evolution, and approach for energy policy by highlighting key challenges and barriers for the ecological energy mix of the countries. Importantly, the paper assesses the current energy mix in South Asia, highlighting the anomaly of its fossil fuel-based future outlook, its ambitions to move towards less environmental pollution, and sustainable energy mix through a strategic tool SWOT analysis; strengths, weaknesses, opportunities, and threats (SWOT). In particular, this study examines the government policies to expand the implementation of renewable sources with an insight into the existing regulatory structure of the energy sector. The presented research findings suggest that to achieve the ambitious target to reduce emission discharge by up to 30% by the year 2030 under Intended Nationally Determined Contributions (INDCs), the Governments of the three countries must take preemptive measures. It includes the stage-wise reduction of subsidies on fossil fuels, market integration within the region, and swift realization of the existing initiatives through strong political will, good governance, adoption of the latest technologies, and a pragmatic action plan, and energy cooperation across the region. في بلدان جنوب آسيا، بما في ذلك بنغلاديش والهند وباكستان، يعتبر سيناريو الطاقة الحالي غير مستدام بسبب قضايا متنوعة مثل الخيارات الاقتصادية والبيئية والجيوسياسية والتكنولوجية لاستغلال الطاقة، وحجم ضئيل من تجارة الطاقة الإقليمية. على الرغم من أن الهند، داخل المنطقة، تقود مرحلة انتقال الطاقة والتحول الاقتصادي من خلال تطوير الطاقة المتجددة. تحتاج البلدان إلى أن تظهر أداءً جيدًا في تطوير مصادرها المتجددة بعد الوتيرة السريعة للطاقات المتجددة في جميع أنحاء العالم. تقدم هذه المقالة لمحة عامة عن سيناريو الطاقة، ونمو الطاقات المتجددة، والتطور، ونهج سياسة الطاقة من خلال تسليط الضوء على التحديات والحواجز الرئيسية لمزيج الطاقة البيئية للبلدان. والأهم من ذلك، تقوم الورقة بتقييم مزيج الطاقة الحالي في جنوب آسيا، مع تسليط الضوء على الشذوذ في توقعاتها المستقبلية القائمة على الوقود الأحفوري، وطموحاتها للتحرك نحو تلوث بيئي أقل، ومزيج الطاقة المستدامة من خلال تحليل SWOT الاستراتيجي للأداة ؛ نقاط القوة والضعف والفرص والتهديدات (SWOT). على وجه الخصوص، تبحث هذه الدراسة في السياسات الحكومية لتوسيع تنفيذ مصادر الطاقة المتجددة مع نظرة ثاقبة على الهيكل التنظيمي الحالي لقطاع الطاقة. تشير نتائج البحث المقدمة إلى أنه لتحقيق الهدف الطموح المتمثل في الحد من تصريف الانبعاثات بنسبة تصل إلى 30 ٪ بحلول عام 2030 بموجب المساهمات المقررة المحددة وطنيًا (INDCs)، يجب على حكومات البلدان الثلاثة اتخاذ تدابير وقائية. ويشمل ذلك التخفيض التدريجي للإعانات على الوقود الأحفوري، وتكامل الأسواق داخل المنطقة، والإدراك السريع للمبادرات القائمة من خلال الإرادة السياسية القوية، والحكم الرشيد، واعتماد أحدث التقنيات، وخطة عمل عملية، والتعاون في مجال الطاقة في جميع أنحاء المنطقة.

Automation in power distribution systems and supervisory control and data acquisition (SCADA), which perform network switching automatically and remotely, allows distribution companies to flexibly control distribution power grids. Cross-section switches also has a significant role in the automation in distribution systems, in that the operational optimization of these switches is able to enhance the supply power quality and reliability indicators, and can be a prosperous solution to increase the reliability, efficiency and overall service quality in services to customers. In this regard, in this work, the genetic optimization algorithm (GOA) approach which integrated the Steepest Descend Technique (SDT) is proposed and enhanced based on the features of the mentioned issue to sketch the optimal location and control of automatic and manual cross-section switches and protection relay systems in distribution power systems. The GOA is able to search globally that can prevent the result from locally convergence, also, GOA gives superior primary solutions for the SDT. Thus, the SDT can search locally with higher performance which increase the solutions’ accuracy. Therefore, an optimization formulation is proposed to improve the value-based reliability of the suggested layout considering the cost of customer downtime and the costs related to segmentation of switches and relay protection devices. Also, a distributed generation (DG) system in distribution networks is considered based on the islanded state of generation units. The effectiveness of the optimal suggested procedure is evaluated and represented via performing a practical test system in the distribution network of Ahvaz city in Iran. The results show that using proposed method and by optimally allocating switches maneuver, energy losses without switches are reduced from 310.17 (MWh) to 254.2 (MWh), and also by using DG, losses are reduced from 554.01 to 533.61 which confirms the ability and higher accuracy of the proposed method to improve reliability indices.

Automation in power distribution systems and supervisory control and data acquisition (SCADA), which perform network switching automatically and remotely, allows distribution companies to flexibly control distribution power grids. Cross-section switches also has a significant role in the automation in distribution systems, in that the operational optimization of these switches is able to enhance the supply power quality and reliability indicators, and can be a prosperous solution to increase the reliability, efficiency and overall service quality in services to customers. In this regard, in this work, the genetic optimization algorithm (GOA) approach which integrated the Steepest Descend Technique (SDT) is proposed and enhanced based on the features of the mentioned issue to sketch the optimal location and control of automatic and manual cross-section switches and protection relay systems in distribution power systems. The GOA is able to search globally that can prevent the result from locally convergence, also, GOA gives superior primary solutions for the SDT. Thus, the SDT can search locally with higher performance which increase the solutions’ accuracy. Therefore, an optimization formulation is proposed to improve the value-based reliability of the suggested layout considering the cost of customer downtime and the costs related to segmentation of switches and relay protection devices. Also, a distributed generation (DG) system in distribution networks is considered based on the islanded state of generation units. The effectiveness of the optimal suggested procedure is evaluated and represented via performing a practical test system in the distribution network of Ahvaz city in Iran. The results show that using proposed method and by optimally allocating switches maneuver, energy losses without switches are reduced from 310.17 (MWh) to 254.2 (MWh), and also by using DG, losses are reduced from 554.01 to 533.61 which confirms the ability and higher accuracy of the proposed method to improve reliability indices.

The optimal power flow (OPF) model is a central optimization problem in power system network. In this paper, we propose a novel approach to solve the OPF problem that has a convex objective function and non-convex feasible domain due to the constraints. Based on the concept of abstract convex analysis, we construct the dual M-convex subsets family of original variables by using the variable separation method, followed by the analysis of the extremum according to the infimum base of the M-convex subsets. It is challenging to obtain an explicit mapping function among the separated variables due to the nonlinear equality constraints. We, therefore, use the theorem of implicit function and the differential function to do duality analysis on separated variables. Based on the min-max principle of the primal-dual problem of OPF, we derive the condition of the complementary factor which leads the Lagrange dual problem to maximum, and make the variable separation that results in a Minkowski-type dual M-convex subset. We then can obtain a local minimum using the principle of abstract convex optimization, which will be the global optimal solution under the Karush-Kuhn-Tucker conditions. We evaluate the proposed approach on several IEEE systems. The simulation results indicate that the approach is feasible and effective to deal with the non-convex OPF problem with a non-convex feasible domain.