PL199777B1 - Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego - Google Patents

Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego

Info

Publication number
PL199777B1
PL199777B1 PL351363A PL35136301A PL199777B1 PL 199777 B1 PL199777 B1 PL 199777B1 PL 351363 A PL351363 A PL 351363A PL 35136301 A PL35136301 A PL 35136301A PL 199777 B1 PL199777 B1 PL 199777B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
branch
load
voltage stability
cvc
power
Prior art date
Application number
PL351363A
Other languages
English (en)
Other versions
PL351363A1 (en
Inventor
Marek Fulczyk
Marian Sobierajski
Joachim Bertsch
Original Assignee
B Spo & Lstrok Ka Z Ograniczon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by B Spo & Lstrok Ka Z Ograniczon filed Critical B Spo & Lstrok Ka Z Ograniczon
Priority to PL351363A priority Critical patent/PL199777B1/pl
Priority to EP02406098.0A priority patent/EP1324458B1/en
Priority to US10/325,967 priority patent/US6832167B2/en
Publication of PL351363A1 publication Critical patent/PL351363A1/xx
Publication of PL199777B1 publication Critical patent/PL199777B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób badania stabilno sci napi eciowej systemu elektroenergetycznego. Sposób wed lug wynalazku polega na tym, ze mierzy si e parametry elektryczne w w ez lach i ga leziach uk ladu elektroenergetycznego, a zmie- rzone dane zapami etuje si e w postaci danych cyfrowych w urz adzeniu kontrolnym. Nast epnie zmierzone i zapami etane dane wykorzystuje si e w równaniach rozp lywu mocy we wszystkich w ez lach uk ladu przy za lo zonej 100% warto sci bazowego obci azenia uk ladu do wyznaczenia zespolonych warto sci napi ec w tych w ez lach, po czym modeluje si e ga la z elektryczn a uk ladu usytuowan a pomi edzy dwoma w ez lami odbiorczymi. Nast epie konstruuje si e graniczn a krzyw a (P-Q), przedstawiaj ac a zale zno sc funkcyjn a pomi edzy moc a biern a (Q) i moc a czynn a (P) dla tej ga lezi i zawieraj ac a bazowy punkt obci azenia (N) dla tej ga lezi, z której wyznacza si e ga leziowy wspó lczynnik stabilno sci napi eciowej dla tej ga lezi uk ladu przy wykorzystaniu funkcji prawdopodobie nstwa wyst apienia nie- stabilno sci napi eciowej. W kolejnej czynno sci zwi eksza si e ca lkowite obci azenie uk ladu przeci azaj ac uk lad do 120% obci azenia bazowego i powtarza si e wszystkie czynno sci dotycz ace wyznaczania wspó lczynnika stabilno sci napi eciowej dla zamodelowanej ga lezi uk ladu przy zadanym przeci azeniu uk ladu. Nast epnie klasyfikuje si e zamodelowan a ga la z jako s lab a lub mocn a na podstawie porównania ga leziowego wspó lczynnika stabilno sci napi eciowej z wielko sci a progow a, uznan a jako bezpieczny margines dla zachowania stabilno sci napi eciowej dla zamodelowanej ga lezi ….. PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego, składającego się z co najmniej jednego generatora oraz węzłów, połączonych ze sobą liniami przesyłowymi, znajdujący zastosowanie zwłaszcza do określania słabych gałęzi analizowanego systemu. W sposobie wyznaczenia słabych gałęzi systemu elektroenergetycznego wykorzystuje się, znane metody służące do określania stabilności napięciowej całego systemu oraz przewiduje się zapas stabilności napięciowej w ściśle określonych gałęziach systemu elektroenergetycznego.
Z opisu patentowego USA nr 5,745,368 znany jest sposób przeprowadzania analizy stabilności napięciowej w układach elektroenergetycznych. W opisie tym ujawniony jest sposób nadający się do zastosowania dla niskich i wysokich napięć oraz dla różnych typów obciążeń i ich zmian. W sposobie tym określa się punkt wierzchołkowy na krzywej P-Q napięcie w funkcji mocy, od którego oblicza się odległości punktów charakteryzujących moc bierną, czynną i pozorną, przy czym w celu wyznaczenia równoważnego lub zastępczego punktu wierzchołkowego, posługuje się generalizowaną krzywą dopasowaną. Wyznaczenie tego punktu realizowane jest poprzez aproksymowanie stabilnych gałęzi, tworzenie wykresów napięcia w zależności od obciążenia dla różnych gałęzi w układzie elektroenergetycznym, następnie określenie stabilnych punktów równowagi na krzywych napięcia i obciążenia oraz w nastę pnej kolejnoś ci dopasowanie do tych punktów równowagi, odpowiednich punktów z aproksymowanych gałęzi i obliczenie z wykresu współrzędnych punktu przybliżonego spadku napięcia, dla którego oblicza się współczynnik spadku napięcia. Na podstawie wartości tego współczynnika można przewidzieć czy w określonych warunkach wystąpi spodziewany spadek napięcia.
Z europejskiego zgł oszenia patentowego nr EP 1 134 867 znany jest sposób oceniania stabilności w sieciach elektroenergetycznych. Sposób ten polega na pomiarze wielkości wektorowych dla napięcia i prądu w wielu miejscach sieci, przesłaniu tych danych do centralnego układu zabezpieczającego, przesłaniu informacji o stanie pracy urządzeń znajdujących się w podstacjach tych sieci i na podstawie uzyskanych danych, określeniu co najmniej jednego zapasu stabilnych wartości dla danej sieci. Wektory mierzone mogą być reprezentowane przez takie wielkości jak napięcie, prąd, moc lub energia związana z przewodnikiem fazowym lub układem elektronicznym.
Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego systemu elektroenergetycznego według wynalazku może ewentualnie znaleźć zastosowanie jako jedno z przydatnych rozwiązań do oceniania stabilności w sieciach elektroenergetycznych, przykładowo w rozwiązaniu przedstawionym w zgłoszeniu EP 1 134 867, aczkolwiek klasyfikacja słabych gałęzi w sieciach odbywa się niezależnie od przedstawionych w stanie techniki sposobów oceniania stabilności w sieciach i sposób ten jako taki nie jest dotychczas znany.
Znany jest natomiast z opisu patentowego USA nr 5,796, 628 dynamiczny sposób zapobiegania spadkom napięcia w sieciach elektroenergetycznych. W przedstawionym rozwiązaniu identyfikuje się „słabe rejony w sieciach, które określa się jako te części sieci, które nie wytrzymują dodatkowego obciążenia. Rozwiązanie przedstawione w tym opisie polega na tym, że monitoruje się sieć energetyczną, poprzez kontrolę danych rzeczywistych z sieci, na podstawie tych danych przewiduje się krótkoterminowe obciążenie każdej gałęzi sieci i zapotrzebowanie na moc w tej gałęzi, a w celu oszacowania stabilności układu, takiej, że każda z gałęzi będzie w stanie wytrzymać przewidywane obciążenie, określa się wielkość zapasu obciążenia mocy biernej i/lub czynnej. Proponowana wielkość tego zapasu oraz proponowane profile napięcia określa się na podstawie znanych technik odnoszących się do rozpływu mocy oraz węzłowej teorii bifurkacji.
Istotą sposobu badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego, składającego się z generatorów, węzłów i gałęzi, w którym wykorzystuje się równania rozpływu mocy w węzłach i gałęziach układu elektroenergetycznego i zależności funkcyjne pomiędzy mocą bierną i czynną dla tego układu, jest to, że mierzy się parametry elektryczne w węzłach i gałęziach układu elektroenergetycznego, a zmierzone dane zapamiętuje się w postaci danych cyfrowych w urządzeniu kontrolnym. Następnie zmierzone i zapamiętane dane wykorzystuje się w równaniach rozpływu mocy we wszystkich węzłach układu do wyznaczenia zespolonych wartości napięć w tych węzłach, które wykorzystuje się do wyznaczenia gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej dla gałęzi elektrycznej pomiędzy dwoma węzłami odbiorczymi, najpierw pierwszego współczynnika przy założonej 100% wartości bazowego obciążenia układu, przy wykorzystaniu modelu tej gałęzi i krzywej granicznej ( P-Q), przedstawiającej zależność funkcyjną pomiędzy mocą bierną (Q) i mocą czynną (P) dla tej gałęzi i zawierającej bazowy punkt obciążenia (N) dla tej gałęzi oraz przy wykorzystaniu funkcji prawdopodobieństwa
PL 199 777 B1 wystąpienia niestabilności napięciowej. Następnie zwiększa się całkowite obciążenie układu przeciążając układ do 120% obciążenia bazowego i powtarza się wszystkie czynności dotyczące wyznaczania gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej dla zamodelowanej gałęzi układu przy zadanym przeciążeniu układu w celu wyznaczenia drugiego gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej dla zamodelowanej gałęzi układu przy zadanym przeciążeniu. Następnie klasyfikuje się zamodelowaną gałąź jako słabą lub mocną na podstawie porównania jednego z gałęziowych współczynników stabilności napięciowej z wielkością progową, uznaną jako bezpieczny margines dla zachowania stabilności napięciowej dla zamodelowanej gałęzi i w zależności od tego, czy wartość różnicy pomiędzy wartościami gałęziowych współczynników stabilności napięciowej wyznaczonych dla obu rodzajów obciążenia układu jest większa, równa bądź mniejsza od zera.
Korzystnie gałęziowy współczynnik stabilności napięciowej wyznacza się z zależności: cvc = ddv · (1 - pvc), gdzie: dcv =/(pcr - pb)2 +(qcr -qb)2 - oznacza odległość pomiędzy bazowym punktem obciążenia gałęzi, a punktem krytycznym na krzywej P-Q,
- oznacza prawdopodobieństwo wystąpienia niestabilności napięciowej w analizowanej gałęzi.
Korzystnie zamodelowaną gałąź uznaje się za słabą w przypadku gdy wartość gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej dla 100% obciążenia układu jest mniejsza od liczby 0,125 i jednocześnie różnica pomiędzy współczynnikiem, wyznaczonym dla danego węzła przy całkowitym obciążeniu układu równym 100%, a współczynnikiem wyznaczonym dla danego węzła przy całkowitym obciążeniu układu równym 120% jest większa od zera lub analizowaną gałąź uznaje się za mocną, w przypadku gdy wartość gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej dla 100 procentowego obciążenia układu jest mniejsza od liczby 0,125, a różnica pomiędzy współczynnikiem, wyznaczonym dla danego węzła przy całkowitym obciążeniu układu równym 100%, a współczynnikiem wyznaczonym dla danego węzła przy całkowitym obciążeniu układu równym 120% jest mniejsza od zera lub równa zeru.
Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość wyznaczenia słabych i/lub mocnych gałęzi systemu elektroenergetycznego bez konieczności wykonywania wielowariantowej analizy rozpływów mocy w systemie elektroenergetycznym z uwzględnianiem krytycznych obciążeń i wyłączeń poszczególnych elementów tego systemu.
Sposób według wynalazku zostanie bliżej przedstawiony na podstawie jego realizacji w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy struktury systemu elektroenergetycznego, fig. 2 - schemat modelu elektrycznego gałęzi systemu elektroenergetycznego, fig. 3 - przykładowy wykres w jednostkach względnych zależności pomiędzy mocą czynną P, a mocą bierną Q dla gałęzi z zaznaczonym punktem bazowym obciążenia N i punktem krytycznym C, fig. 4 - przykładowy wykres zależności pomiędzy mocą czynną P, a mocą bierną Q dla gałęzi z zaznaczonym obszarem stabilności napięciowej, a fig. 5 - zestaw działań niezbędnych do realizacji sposobu.
W schematycznym ujęciu przedstawionym na fig. 1 system elektroenergetyczny stanowi sieć utworzoną z generatorów zasilających G, połączonych z węzłami generatorowymi WG, które z kolei połączone są z co najmniej jednym węzłem odbiorczym WO za pomocą odpowiednich linii przesyłowych. Co najmniej jeden z węzłów generatorowych WG połączony jest poprzez linię przesyłową z węzłem spływowym Ws, który z kolei połączony jest z co najmniej z jednym węzłem odbiorczym WO. Wszystkie linie przesyłowe w dalszej części opisu nazywane są jako gałęzie układu.
Dla tak utworzonego układu sieci, w pierwszym etapie realizacji sposobu dokonuje się pomiaru parametrów elektrycznych w węzłach tego układu oraz w jego gałęziach. W węzłach generatorowych WG mierzy się napięcie VG oraz moc czynną PG. W węzłach odbiorczych WO mierzy się napięcie VO,
PL 199 777 B1 moc czynną PO oraz moc bierną QO. W węźle spływowym WS mierzy się napięcie \/S. W gałęziach łączących analizowane węzły generatorowe WG z węzłem spływowym WS oraz z węzłami odbiorczymi
WO mierzy się rezystancję Rb, reaktancję Xb oraz susceptancję Bb.
Dane pomiarowe dostarcza się do urządzenia kontrolującego, nie uwidocznionego na rysunku, które stanowi odpowiednio oprogramowany komputer, w którego pamięci przechowuje się je w odpowiedniej postaci cyfrowej.
Czynności dotyczące przygotowania danych, określone są na fig. 5 jako blok 1.
Po zgromadzeniu niezbędnych danych, za pomocą urządzenia kontrolującego oblicza się równania rozpływu mocy we wszystkich węzłach WG, WO, oraz w węźle WS układu, wykorzystując znane metody matematyczne, służące do tego celu, przykładowo może to być metoda Newtona. Do obliczeń przyjmuje się 100% obciążenie całkowite układu. Jako wynik przeprowadzonych obliczeń dotyczących rozpływu mocy, otrzymuje się zespolone wielkości napięć we wszystkich węzłach układu.
Czynności obliczeniowe dotyczące standardowego obliczania rozpływu mocy, ze 100% obciążeniem układu oznaczone są na fig. 5 jako blok 2.
Następnie w etapie drugim przyjmuje się model elektryczny gałęzi znajdującej się pomiędzy węzłami odbiorczymi WO (fig. 2), do której włącza się reaktancję Xb oraz susceptancję Bb, oraz zakłada się moc czynną P i bierną Q obciążające gałąź w jednym węźle odbiorczym WO. Pomiędzy węzły odbiorcze WO a ziemię włącza się połowę wartości susceptancji Wb
Dla tak przyjętego modelu wyznacza się graniczną krzywą zależności pomiędzy mocą czynną P, a mocą bierną Q, tak zwaną krzywą P-Q, która przedstawiona jest w prostokątnym układzie współrzędnych (fig. 3) i opisana jest w jednostkach względnych za pomocą następującego równania:
gdzie q = -cp2
0,25 +c (1)
XbBb
- współ czynnik w równaniu krzywej P-Q wykreś lonej w jednostkach wzglę dnych.
Czynności dotyczące przyjęcia modelu elektrycznego gałęzi oraz konstrukcja granicznej krzywej P-Q oznaczone są na fig. 5 jako blok 3.
Następnie dla bazowego punktu obciążenia N, zaznaczonego w układzie współrzędnych z krzywą P-Q, okreś lonego przez współrzę dne (pb, qb), charakteryzują cego obciążenie bazowe gałęzi, określa się minimalną odległość pomiędzy punktem N, a punktem krytycznym C, o współrzędnych (pcr, qcr) leżącym na wyznaczonej uprzednio krzywej P-Q. Dystans ten określa się wyznaczając prostopadłą do stycznej krzywej P-Q w danym punkcie krytycznym (pcr, qcr) leżącym na krzywej P-Q, którą to prostopadłą określa się następującą zależnością:
q-qcr q'(Pcr) (p-pcr) (2) gdzie:
p i q - oznacza moc czynną i bierną jako zmienne tego równania, pcr i qcr - oznacza wartości współrzędnych mocy czynnej i biernej w gałęzi w czasie krytycznych warunków pracy na granicy stabilności napięciowej,
Różniczkując równanie granicznej krzywej P-Q w punkcie (pcr, qcr) otrzymuje się następującą zależność:
q' (pcr )= -2cpcr (3)
Równanie prostej przechodzącej przez dowolne 2 punkty można zapisać w następującej postaci:
q - qcr = qb - qcr (P - Pcr) (4) pb - pcr po czym wstawiając zależności przedstawione we wzorach (3) i (4) do równania (2) otrzymuje się równanie następujące:
2cpCr = (qcr- qb)= (pcr - pb (5)
PL 199 777 B1
Następnie wstawiając równanie (1) do równania (5) i odpowiednio je przekształcając, otrzymuje się zależność, z której można wyznaczyć wartość współrzędnej pcr punktu krytycznego C, która przedstawia się następująco:
p3cr + qb pcr - pb =0 (6) c 4c2) 2c2
Rozwiązaniem powyższego równania (6) jest wartość współrzędnej pcr punktu krytycznego C, która wynosi:
qb
Pcr = 3
2c2 c 4c
2c2 +3
2c2 (qb+J_ c 4c2 ( P ' pb
2c2 (7)
Następnie wyznacza się wartość współrzędnej qcr punktu krytycznego C z następującej zależności:
q = -cp2
0,25 +c (8)
Mając wyznaczone współrzędne punktu krytycznego C, wyznacza się minimalną odległość pomiędzy punktem bazowym N o współrzędnych (pcr qcr), a punktem krytycznym C o wyznaczonych współrzędnych (pcr qcr) leżącym na granicznej krzywej P-Q, z podanej zależności:
dcv =/(cr - Pb )2 +(cr - Ab f - S * * * (9) gdzie:
dvc - oznacza odległość Pomiędzy bazowym Punktem N obciążenia gałęzi, a Punktem krytycznym C na krzywej P-Q.
Pcr - oznacza wartości wsPółrzędnych mocy czynnej w gałęzi w czasie krytycznych warunków Pracy na granicy stabilności naPięciowej, qcr - oznacza wartości wsPółrzędnych mocy biernej w gałęzi w czasie krytycznych warunków Pracy na granicy stabilności naPięciowej,
Pb - oznacza wartości wsPółrzędnych Punktu bazowego mocy czynnej w analizowanej gałęzi, a qb- oznacza wartości wsPółrzędnych Punktu bazowego mocy biernej w analizowanej gałęzi.
W nastęPnym etaPie, Posługując się uPrzednio skonstruowaną graniczną krzywą P-Q, w analizowanej modelowej gałęzi systemu, zakłada się doPuszczalne zmiany obciążenia czynnego P gałęzi, w zakresie Pmin < P < Pmax oraz zakłada się dopuszczalne zmiany obciążenia biernego Q gałęzi, w zakresie Qmin < Q < Qmax i dla tak założonych obciążeń, oblicza się prawdopodobieństwo wystąpienia niestabilności napięciowej. Ponadto przyjmuje się, że wszystkie punkty bazowe znajdujące się wewnątrz obszaru utworzonego przez graniczne obciążenia gałęzi Pmin, Pmax, Qmin i Qmax, a jednocześnie znajdujące się pod graniczną krzywą P-Q, odpowiadają stabilnym warunkom pracy gałęzi. Natomiast pozostałe punkty bazowe gałęzi znajdujące się wewnątrz obszaru utworzonego przez graniczne obciążenia gałęzi Pmin, Pmax, Qmin i Qmax, a jednocześnie znajdujące się nad krzywą graniczną P-Q. odpowiadają niestabilnym warunkom pracy gałęzi (fig. 4).
W ten sposób dla każdej gałęzi systemu, wyznacza się prawdopodobieństwo wystąpienia niestabilności napięciowej, przy wykorzystaniu geometrycznej definicji prawdopodobieństwa jako:
gdzie:
S pvc = 1 - -S (10)
S - oznacza powierzchnię czworoboku ADEF określającego dopuszczalne zmiany obciążenia czynnego P i obciążenia biernego Q w gałęzi,
A - oznacza punkt o współrzędnych (Pmin, Qmin),
D - oznacza punkt o współrzędnych (Pmin, Qmax),
E - oznacza punkt o współrzędnych (Pmax, Qmax),
F - oznacza punkt o współrzędnych (Pmax, Qmin),
S = (Pmax - Pmin ) (Q max - Qmin),
PL 199 777 B1
Sin - oznacza powierzchnię figury ABC utworzonej jako część wspólną czworoboku ADEF i powierzchni pod graniczną krzywą P-Q.
Obszar Sin figury ABC, można obliczyć korzystając z następującej zależności:
(11)
Wstawiając zależność (11) do wzoru (10), wyznacza się prawdopodobieństwo wystąpienia niestabilności napięciowej w postaci:
(12) gdzie:
Pmax - oznacza maksymalną wartość współrzędnych mocy czynnej w gałęzi w czasie krytycznych warunków pracy na granicy stabilności napięciowej,
Pmin - oznacza minimalną wartość współrzędnych mocy czynnej w gałęzi,
Qmax - oznacza maksymalną wartość współrzędnych mocy biernej w gałęzi w czasie krytycznych warunków pracy na granicy stabilności napięciowej,
Qmin - oznacza minimalną wartość współrzędnych mocy czynnej w gałęzi,
Czynności dotyczące wyznaczenia minimalnej odległość dvc pomiędzy punktem bazowym N, a punktem krytycznym C oraz dotyczące wyznaczania prawdopodobieństwa wystąpienia niestabilności napięciowej pvc oznaczone są na fig. 5 jako blok 4.
W następnej kolejności oblicza gałęziowy współczynnik stabilności napięciowej cvc z następującej zależności:
cvc = ddv · (1 - pvc),
Obliczenie gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej przedstawione jest jako blok 5 na fig. 5.
W dalszej czynności zwiększa się całkowite obciążenie układu przeciążając układ do 120% obciążenia bazowego i oblicza się ponownie równania rozpływu mocy we wszystkich węzłach WG, WO, oraz w węźle WS układu, wykorzystując znane metody matematyczne, służące do tego celu, przykładowo może to być metoda Newtona. Jako wynik przeprowadzonych obliczeń dotyczących rozpływu mocy, otrzymuje się zespolone wielkości napięć we wszystkich węzłach układu.
Następnie powtarza się czynności z etapu drugiego polegające na wyznaczeniu gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej cvc dla całkowitego obciążenie układu zwiększonego do 120%.
W kolejnej czynności przedstawionej na fig. 5 jako blok 6 dokonuje się identyfikacji gałęzi układu, przez porównanie wartości liczbowej współczynnika cvc, wyznaczonego dla danej gałęzi przy całkowitym obciążeniu układu równym 100%, z progową wartością założoną, wynoszącą 0,125 oraz jednocześnie określa się, czy wartość liczbowa różnicy pomiędzy wartością liczbową współczynnika cvc(100%), wyznaczonego dla danej gałęzi przy całkowitym obciążeniu układu równym 100%, a wartością liczbową współczynnika cvc(120%), wyznaczonego dla danej gałęzi przy całkowitym obciążeniu układu równym 120%, jest większa od zera lub mniejsza bądź równa zeru.
W przypadku gdy wartość cVC < 0,125 dla całkowitego obciążenie układu równego 100% i wyznaczona różnica wartości współczynników cvc dla 100% i 120% obciążenia całkowitego układu jest większa od zera, uznaje się badaną gałąź jako słabą.
Jeżeli gdy CVC < 0,125 i cvc(100%) - cvc(120%) < 0 to uznaje się, że badana gałąź jest słaba.
PL 199 777 B1
W przypadku gdy wartość C/C < 0,125 dla całkowitego obciążenie układu równego 100% i wyznaczona różnica wartości współczynników cvc dla 100% i 120% obciążenia całkowitego układu jest mniejsza lub równa zeru, uznaje się badaną gałąź jako mocną.
Jeżeli cvc < 0,125 i cvc(100%) - cvc(120%) < 0 to uznaje się, że badana gałąź jest mocna.
W przypadku gdy ccv > 0,125 dla całkowitego obciążenia układu równego 100% uznaje się badaną gałąź jako mocną.

Claims (3)

1. Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego, składającego się z generatorów, węzłów i gałęzi, w którym wykorzystuje się równania rozpływu mocy w węzłach i gałęziach układu elektroenergetycznego i zależności funkcyjne pomiędzy mocą bierną i czynną dla tego układu, znamienny tym, że mierzy się parametry elektryczne w węzłach i gałęziach układu elektroenergetycznego, zmierzone dane zapamiętuje się w postaci danych cyfrowych w urządzeniu kontrolnym, a następnie zmierzone i zapamiętane dane wykorzystuje się w równaniach rozpływu mocy we wszystkich węzłach układu do wyznaczenia zespolonych wartości napięć w tych węzłach, które wykorzystuje się do wyznaczenia gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej (cvc) dla gałęzi elektrycznej pomiędzy dwoma węzłami odbiorczymi, najpierw pierwszego współczynnika (Cvc(100%)) przy założonej wartości bazowego obciążenia układu, wynoszącej 100% tego obciążenia, przy wykorzystaniu modelu tej gałęzi i krzywej granicznej (P-Q), przedstawiającej zależność funkcyjną pomiędzy mocą bierną (Q) i mocą czynną (P) dla tej gałęzi, która zawiera bazowy punkt obciążenia (N) dla tej gałęzi i przy wykorzystaniu funkcji prawdopodobieństwa wystąpienia niestabilności napięciowej, po czym zwiększa się całkowite obciążenie układu przeciążając układ do 120% obciążenia bazowego i powtarza się wszystkie czynności dotyczące wyznaczania gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej dla zamodelowanej gałęzi układu przy zadanym przeciążeniu układu w celu wyznaczenia drugiego współczynnika stabilności napięciowej (cvc(120%)) dla gałęzi pomiędzy dwoma węzłami odbiorczymi, a następnie klasyfikuje się zamodelowaną gałąź jako słabą lub mocną na podstawie porównania jednego z gałęziowych współczynników stabilności napięciowej (cvc(100%)), (cvc(120%)) z wielkością progową, uznaną jako bezpieczny margines dla zachowania stabilności napięciowej dla zamodelowanej gałęzi i w zależności od tego czy wartość różnicy pomiędzy wartościami gałęziowych współczynników stabilności napięciowej wyznaczonych dla obu rodzajów obciążenia układu jest większa, równa bądź mniejsza od zera.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że gałęziowy współczynnik stabilności napięciowej (cvc) wyznacza się z zależności:
cvc = ddv · (1 - pvc), gdzie: dcv =/(pcr - pb)2 +(qcr -qb)2 - oznacza odległość pomiędzy bazowym punktem obciążenia gałęzi, a punktem krytycznym na krzywej P-Q, pcr - oznacza wartości współrzędnych mocy czynnej w gałęzi w czasie krytycznych warunków pracy na granicy stabilności napięciowej, qcr - oznacza wartości współrzędnych mocy biernej w gałęzi w czasie krytycznych warunków pracy na granicy stabilności napięciowej, pb - oznacza wartości współrzędnych punktu bazowego mocy czynnej w analizowanej gałęzi, a pvc - oznacza prawdopodobieństwo wystąpienia niestabilności napięciowej w analizowanej gałęzi, zgodnie ze wzorem:
PL 199 777 B1 gdzie:
Pmax - oznacza maksymalną wartość współrzędnych mocy czynnej w gałęzi w czasie krytycznych warunków pracy na granicy stabilności napięciowej,
Pmin - oznacza minimalną wartość współrzędnych mocy czynnej w gałęzi,
Qmax - oznacza maksymalną wartość współrzędnych mocy biernej w gałęzi w czasie krytycznych warunków pracy na granicy stabilności napięciowej,
Xb - oznacza reaktancję analizowanej gałęzi, a Bb jej susceptancję.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zamodelowaną gałąź uznaje się za słabą w przypadku gdy wartość gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej (cvc) dla 100% obciążenia układu jest mniejsza od liczby 0,125 i jednocześnie różnica pomiędzy współczynnikiem (cvc), wyznaczonym dla danego węzła przy całkowitym obciążeniu układu równym 100%, a współczynnikiem (cvc), wyznaczonym dla danego węzła przy całkowitym obciążeniu układu równym 120% jest większa od zera lub analizowaną gałąź uznaje się za mocną, w przypadku gdy wartość gałęziowego współczynnika stabilności napięciowej (cvc) dla 100% obciążenia układu jest mniejsza od liczby 0,125, a róż nica pomię dzy współ czynnikiem (cvc), wyznaczonym dla danego wę z ł a przy cał kowitym obciążeniu układu równym 100%, a współczynnikiem (cvc), wyznaczonym dla danego węzła przy całkowitym obciążeniu układu równym 120% jest mniejsza od zera lub równa zeru.
PL351363A 2001-12-24 2001-12-24 Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego PL199777B1 (pl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL351363A PL199777B1 (pl) 2001-12-24 2001-12-24 Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego
EP02406098.0A EP1324458B1 (en) 2001-12-24 2002-12-13 A method of the identification of weak and/or strong branches of an electric power transmission system
US10/325,967 US6832167B2 (en) 2001-12-24 2002-12-23 Method of the identification of weak and/or strong branches of an electric power transmission system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL351363A PL199777B1 (pl) 2001-12-24 2001-12-24 Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL351363A1 PL351363A1 (en) 2003-06-30
PL199777B1 true PL199777B1 (pl) 2008-10-31

Family

ID=20079605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL351363A PL199777B1 (pl) 2001-12-24 2001-12-24 Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6832167B2 (pl)
EP (1) EP1324458B1 (pl)
PL (1) PL199777B1 (pl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102318157B (zh) 2008-12-12 2014-07-23 维斯塔斯风力系统集团公司 控制方法和装置
RU2012130976A (ru) * 2012-07-20 2014-01-27 Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы" Способ выбора управляющих воздействий для ввода послеаварийного режима энергосистемы в допустимую по условию апериодической статической устойчивости область
CN103296685B (zh) * 2013-05-27 2015-06-10 国家电网公司 一种svc补偿策略最优化方法
CN104868478B (zh) * 2015-06-05 2017-07-07 东南大学 一种电网紧急状态下的启动动态分区方案的方法
JP2017046522A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 京セラ株式会社 管理サーバ及び管理方法
JP6726959B2 (ja) * 2015-12-16 2020-07-22 株式会社日立製作所 電圧安定度監視装置および方法
CN107332240B (zh) * 2017-08-17 2019-12-17 东北电力大学 基于优化模型的电力系统静态电压稳定域边界搜索的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5642000A (en) * 1993-05-03 1997-06-24 Cornell Research Foundation, Inc. Method for preventing power collapse in electric power systems
US5625751A (en) * 1994-08-30 1997-04-29 Electric Power Research Institute Neural network for contingency ranking dynamic security indices for use under fault conditions in a power distribution system
US5796628A (en) * 1995-04-20 1998-08-18 Cornell Research Foundation, Inc. Dynamic method for preventing voltage collapse in electrical power systems
US5745368A (en) * 1996-03-29 1998-04-28 Siemens Energy & Automation, Inc. Method for voltage stability analysis of power systems
US6496342B1 (en) * 1999-02-12 2002-12-17 Bitronics Inc. Distributed monitoring and protection system for a distributed power network
US6496757B1 (en) * 1999-07-30 2002-12-17 Illinois Institute Of Technology Nonlinear contingency screening for voltage collapse
DE60041385D1 (de) 2000-03-10 2009-03-05 Abb Schweiz Ag Verfahren und Vorrichtung zur Stabilitätsbewertung eines elektrischen Energieversorgungsnetzes

Also Published As

Publication number Publication date
US20030144802A1 (en) 2003-07-31
EP1324458A3 (en) 2004-12-08
PL351363A1 (en) 2003-06-30
EP1324458B1 (en) 2013-09-04
US6832167B2 (en) 2004-12-14
EP1324458A2 (en) 2003-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL199780B1 (pl) Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego
EP1912304B1 (en) Method for voltage instability load shedding using local measurements
US9971371B2 (en) Method for predicting a voltage collapse in a micro-grid connected to a power distribution network
Monticelli et al. Interactive transmission network planning using a least-effort criterion
US7096175B2 (en) Stability prediction for an electric power network
US20120041611A1 (en) Measurment based voltage stability monitoring and control
Kamdar et al. Transient stability analysis and enhancement of IEEE-9 bus system
Shabani et al. State estimation of a distribution system using WLS and EKF techniques
PL199777B1 (pl) Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego
Pijarski et al. Optimal control of wind power generation
Larsson et al. Monitoring and operation of transmission corridors
Hadavi et al. Optimal placement and sizing of DGs considering static voltage stability
JP4847922B2 (ja) 発電機接続容量算出方法、その方法の実行に用いるプログラム及び発電機接続容量算出装置
Balanathan et al. A strategy for undervoltage load shedding in power systems
Meena et al. FVSI Based Meta-heuristic Algorithm for Optimal Load Shedding to Improve Voltage Stability
Kurniawan et al. Application of Fuzzy Logic to Electrical Protection Devices
JUNAIDI et al. Modelling and simulation of symmetrical and unsymmetrical faults on 14 bus IEEE-power systems
Nino et al. Continuation load flow using automatically determined branch megawatt losses as parameters
Eminoglu et al. A network topology-based voltage stability index for radial distribution networks
Allella et al. Transient stability probability assessment and statistical estimation
Nguyen et al. Computation of critical values of parameters in power systems using trajectory sensitivities
Shin et al. Improvement of precise P/V curve considering effects of voltage-dependent load models and transmission losses for voltage stability analysis
Ali et al. Online voltage instability detection of distribution systems for smart-grid applications
Dridy et al. A new under-frequency load shedding scheme based on adaptive neuro-fuzzy inference system and evolutionary programming shedding priority
da Silva Neto et al. Voltage stability analysis using energy function considering the transmission-microgrid coupling and microgrid operation in islanded mode