پیش‌بینی وضعیت پایداری ولتاژ با در نظر گرفتن تاثیر سیستم حفاظتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده برق دانشگاه صنعتی سهند

2 استادیار گروه قدرت دانشکده برق دانشگاه صنعتی سهند

چکیده

در این مقاله، الگوریتمی نوین برای ارزیابی وضعیت پایداری ولتاژ دینامیکی سیستم­های قدرت با در نظر گرفتن تاثیر سیستم حفاظتی ارائه می‌شود. این الگوریتم در شرایط وقوع اتصال‌کوتاه و عملکرد صحیح و یا ناصحیح سیستم حفاظتی که به‌ترتیب منجر به عملکرد سیستم قدرت در شرایط N-1 و N-k می‌شود، می‌تواند به دقت وضعیت پایداری ولتاژ را پیش‌بینی کند. برای این منظور، در این روش یک دسته ویژگی‌ مناسب ارائه می‌شود که بر اساس آن بانک داده مربوط به شرایطی که وقوع اغتشاش و عملکرد صحیح / ناصحیح سیستم حفاظتی منجر به ناپایداری ولتاژ می‌شود، تهیه خواهد شد. سپس با گروه‌بندی و کدگذاری این داد‌ه­ها، ضمن آنکه حجم بانک داده‌ کاهش و سرعت اجرای الگوریتم افزایش چشم‌گیر می‌یابد، تاثیر خطاهای ناشی از تجهیزات اندازه‌گیری نیز تا حد امکان کاهش خواهد یافت. در نهایت، به کمک این بانک داده و شاخص جدیدی با نام FSI وضعیت پایداری سیستم در شرایط برخط به‌طور دقیق پیش‌بینی خواهد شد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی‌های دینامیکی که در شبکه Nordic32 اجرا شده، نشان می‌دهد که روش ارائه شده می‌تواند وقوع ناپایداری را چندین ثانیه تا چند دقیقه قبل از وقوع آن پیش‌بینی کند و فرصت کافی در اختیار اپراتورها برای اجرای اقدامات کنترلی مناسب قرار دهد.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Kundur, P.; Paserba, j.; Ajjarapu, V.; Andersson, G. “Definition and Classification of Power System Stability”; IEEE Trans. Power Systems 2004, 19, 1387-1401.##
  2. Siavash, Y.; Khoshkhoo, H.; Asadi, E. “A Novel Special Protection System to Prevent Long-Term Voltage Instability against Graffite Attacks”; Adv. Defence Sci. & Technol.
    2020, 4, 403-414 (In Persian).##
  3. Morison, G.; Gao, K.; Kundur, P. “Voltage Stability Analysis Using Static and Dynamic Approaches”; IEEE Trans. Power Systems. 1993, 1159-1171.##
  4. Zeng, Y.; Berizzi, G.; Marannino, P. “Voltage Stability Analysis Considering Dynamic Load Model”; IEE Int. Conf. Advances in Power System Control, Operation and Management 1997, 396-401.##
  5. Monirul, I.; Nadarajah, M.; Hossain, J. “Dynamic Behavior of Transformerless PV System on the Short-term Voltage Stability of Distribution Network”; IEEE Power & Energy Society General Meeting, 2017.##
  6. Eremia, M.; Shahidehpour, M. “Handbook of Electrical Power System Dynamics: Modeling, Stability and Control”; John Wiley & Sons. 2013.##
  7. Sanaye-Pasand, Majid. “Scrutiny of the Iranian National Grid”; IEEE Power and Energy Magazine 2016, 5, 31-39.##
  8. Aliyan, E. “Decision Tree Analysis to Identify Harmful Contingencies and Estimate Blackout Indices for Predicting System Vulnerability”; Electric Power Systems Research 2020, 178.##
  9. Glavic, M.; Van Cutsem, T. “Wide-area Detection of Voltage Instability from Synchronized Phasor Measurements”; IEEE Trans. Power Systems 2009, 24, 1408-1416.##
  10. Konar, S.; Chatterjee, D.; Patra, S. “Sensitivity-based Index for Assessment of Dynamic Voltage Stability of Power Systems”; IET Generation, Transmission & Distribution 2015, 7,
    677-685.##
  11. Gao, B.; Morison, G.; Kundur, P. “Voltage Stability Evaluation Using Modal Analysis”; IEEE Trans. Power Systems 1992, 7, 1529-1542.##
  12. Guimarães, P.; Fernandez, U.; Ocariz, T.; Mohn, F.; de Souza, A “QV and PV Curves as a Planning Tool of Analysis”; Int. Conf. on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies. 2011, 1601-1606.##
  13. Almeida, A.; De Lorenci, E.; Leme, R.; De Souza, A.; Lopes, B.; Lo, K. “Probabilistic Voltage Stability Assessment Considering Renewable Sources with the Help of the PV and QV Curves”; IET Renewable Power Generation 2013, 7, 521-530.##
  14. Pérez-Londoño, S.; Rodríguez, L.; Olivar, G. “A Simplified Voltage Stability Index (SVSI)”; International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2014, 63, 806-813.##
  15. Haque M. H. “Use of Local Information to Determine the Distance to Voltage Collapse”; Proc. Int. Power Engineering Conference 2007, 12, 407.##
  16. Verbic, G.; Gubina, F. “A New Concept of Voltage-Collapse Protection Based on Local Phasor”; IEEE Trans Power 2004, 81-576.##
  17. Smon, I.; Verbic, ; Gubina. “Local Voltage-Stability Index Using Tellegen’s Theorem”; IEEE Trans Power Sys. 2006, 75-1267.##
  18. Balamourougan, V.; Sidhu, T.; Sachdev, M. “Technique for Online Prediction of Voltage Collapse”; IEE Proc. Generation, Transmission and Distribution 2004, 151, 453-460.##
  19. Jain, R.; Darshan, B. “Line Stability Indices and Contingency Screening by Sensitivity Factors Based Static Voltage Stability Study”; Springer, 2019, 129-138.##
  20. Ratra, S.; Tiwari, R.; Niazi, K. “Voltage Stability Assessment in Power Systems Using Line Voltage Stability Index”; Elsevier, Computers and Electrical Engineering, 2018.##
  21. Musirin, I.; Rahman, T. “Novel Fast Voltage Stability Index (FVSI) for Voltage Stability Analysis in Power Transmission System”; Int. Conf. Research and Development SCOReD. 2002, 265-268.##
  22. Yari, S.; Khoshkhoo, H. “A Comprehensive Assessment to Propose an Improved Line Stability Index”; Int. Trans. Electr. Energ. Syst. 2019. https://doi.org/10.1002/etep.2806.##
  23. Modarresi, J.; Gholipour, E.; Khodabakhshian, A. “A Comprehensive Review of the Voltage Stability Indices”; Renew. Sust. Energ. Rev. 2016, 63, 1-12.##
  24. Chattopadhyay, K.; Banerjee, S.; Chanda, C. K. “Impact of Distributed Generator on Voltage Stability Analysis of Distribution Networks Under Critical Loading Conditions for Composite Loads”; Proc. Int. Conf. Electronics, Communication and Instrumentation 2014, 1-4.##
  25. Haque, M. “On-line Monitoring of Maximum Permissible Loading of a Power System within Voltage Stability Limits”; IEE Proceedings-Generation, Transmission and Distribution. 2003, 150, 107-112.##
  26. Khoshkhoo, H.; Shahrtash, S. “On-line Dynamic Voltage Instability Prediction Based on Decision Tree Supported by a Wide-area Measurement System”; IET Generation, Transmission & Distribution. 2012, 6, 1143-1152.##
  27. Khoshkhoo, H.; Shahrtash, S. “Fast Online Dynamic Voltage Instability Prediction and Voltage Stability Classification”; IET Generation, Transmission & Distribution. 2014, 8, 957-965.##
  28. Xu, Y. “Assessing Short-term Voltage Stability of Electric Power Systems by a Hierarchical Intelligent System”; IEEE Trans. Neural Networks and Learning Systems 2016, 27, 1686-1696.##
  29. Parizad, A.; Khoshkhoo, H.; Dehgan, S.; Moradtalab, R. “An Intelligent Load and Generation Shedding Procedure in an Islanded Network Using a Smart Power Management System”; Int. Conf. on Smart Grid Conference 2017.##
  30. Zhang, Y.; Xu, Y.; Yang Dong, Zh.; Zhang, R. “A Hierarchical Self-Adaptive Data-Analytics Method for Real Time Power System Short-term Voltage Stability Assessment”; IEEE Trans. Power Systems. 2019, 15, 1, 74-84.##
  31. Florin, C.; Van Cutsem, T. “Evaluation of Reactive Power Reserves with Respect to Contingencies”; Int. Workshop on Bulk Power System Dynamics and Control 2001.##
  32. IEEE Working Group. “IEEE Guide for Identification, Testing and Evaluation of the Dynamic Performance of Excitation Control Systems”; IEEE Std 421.2-2014.##
  33. Report, IEEE Committee. “Dynamic models for steam and hydro turbines in power system studies”; IEEE Trans. Power Apparatus and Systems 1973, 6, 1904-1915.##

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 19 آبان 1399
  • تاریخ بازنگری: 09 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش: 15 خرداد 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار