SE525976C2 - Metod och anordning för val av och dimensionering av åtgärder vid instabilitet i ett elkraftsystem - Google Patents
Metod och anordning för val av och dimensionering av åtgärder vid instabilitet i ett elkraftsystemInfo
- Publication number
- SE525976C2 SE525976C2 SE0303619A SE0303619A SE525976C2 SE 525976 C2 SE525976 C2 SE 525976C2 SE 0303619 A SE0303619 A SE 0303619A SE 0303619 A SE0303619 A SE 0303619A SE 525976 C2 SE525976 C2 SE 525976C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- voltage
- node
- load
- measures
- electric power
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
h.) (fl \C -z C\ 963lSE-031231/UR 5 förmàga att fortsättningsvis tillgodose anslutna omràdens belastningar med önskad effekt. Under normal drift skall driftspänningen i en nätpunkt eller nod ligga inom ett pà förhand tillàtet intervall, normalt inom nägra procent av den angivna nominella spänningen. Exempel pà vanligen förekom- mande nominella spänningar är 400 kV, 130 kV, och 50 kV. Ett elkraftsystems uppbyggnad, funktion, drift, automatik- och skyddsbestyckning finns för svenskt vidkommande beskrivet i vart svenska patent SE 0101061-0, ”Elektrisk kraftanläggning med medel för att dämpa effektpendlingar”.
Vid störningar i elkraftsystemet, företrädesvis vid försvag- ning av eller sjunkande överföringskapacitet, men även vid bortfall av elproduktionsanläggningar eller bortfall av andra komponenter med spänningsreglerande funktion, och kombina- tioner av dessa, förändras spänningsfördelningen i elkraft- systemet pà ett sàdant sätt att spänningsnivàn över belast- ningarna sjunker vilket leder till att spänningsnivàn i över- föringsnätet också sjunker. Motsvarande fenomen kan även uppstå vid en alltför snabb belastningsökning.
Gemensamt i bada fallen är att elkraftsystemet inte i fort- varighetstillstànd förmàr att tillgodose den till nätet anslutna belastningen. Om inga atgärder vidtas kommer elkraftsystemets olika komponentskyddsfunktioner, som är anordnade att reagera pà ändringar i spänningar och/eller strömmar, att efterhand koppla bort komponenter i elkraft- systemet. Normalt är bortkoppling av transmissionsledningar det första som sker. Bortkoppling av komponenter kan ske över tiden fràn ett fatal sekunder upp till timmar.
Ett typiskt scenario är att spänningarna i ett impedansmät- ande ledningsskydds mätpunkter sjunker och strömmarna ökar, 9631SE - O3l231/UR varvid skyddets känsligaste mätzon kopplar bort den aktuella ledningen. Kvarvarande ledningar, i det därmed försvagade nätet, belastas dà ytterligare, varvid fler transmissionsled- ningar kopplas bort. Detta fortskrider tills det att det kvarvarande elkraftnätet kan upprätthålla en stadigvarande eldrift och uppnà balans mellan produktion, överföringsför- màga och belastning.
Exempel pà sàdana händelser är de stora elavbrotten i USA/- Canada, Sverige och Italien under 2003. Scenarier enligt ovan är naturligtvis önskvärda att undvika och det finns ett fler- tal metoder att detektera en begynnande spänningsinstabilitet i ett elkraftsystem. I sàdana system mäts spänningar och reaktiva effektflöden och man har ocksà använt anordningar för att begränsa strömmen pà generatorer för att detektera spänningsinstabilitet, se t.ex. Ingelsson, Karlsson, Lind- ström, Runvik, Sjödin; "Special Protection Scheme against Voltage Collapse in the South Part of the Swedish Grid", CIGRE Conference in Paris, 1996. Även mer avancerade detektorer, med eller utan kommunika- tionsmöjlighet har presenterats och testats. Ett sàdant exempel är den sk VIP-algoritmen (Voltage Instability Predictor) som beskrivs i Begovic, Milosevic, Novosel; ”A Novel Method for Voltage Instability Protection", Proceedings of the 35th Hawaii International Conference on System Sciences, 2002. Detta system jämför impedansen i en viss nätpunkt, i riktning mot belastningen, med impedansen i riktning mot produktionskällan. Relationen mellan den pä detta sätt uppmätta lastimpedansen och källimpedansen, kan därefter användas som ett mätt för att detektera en begynnande spänningsinstabilitet.
I 00 0 I I n 00 Il U I I 00: 0000 0 I 000 OI 00 00 I 0 0 000 0 0 0 I 00 00 00 0000 00 00 I I I I 0 0 0 00 00 (S1 I Q 01 \O *J »Jx 9631sE-o31231/UR ' ' I' °. I så En vanlig, och i sammanhanget effektiv àtgärd, för att mildra eller förhindra spänningsinstabilitet, sedan en sàdan detekterats, är att koppla bort delar av belastningen i nätet. Genom att koppla bort en belastning motsvarande nàgra tiotals procent av den totala belastningen i det drabbade omradet, kan resterande belastning ofta försörjas pà nöjakt- igt sätt. Genom att pà detta sätt avsiktligt och kontrollerat koppla bort en del belastningsobjekt i en ansträngd driftsit- uation, räddas àtminstone driften av större delen av det drabbade omradet, samtidigt som överföringsnätet hàlls in- kopplat och intakt. De bortkopplade belastningarna kan snabbare spänningssättas igen efter det att stabilitet åstad- kommits, exempelvis genom omkopplingar i nätet och uppstart- ande av lokal elproduktion.
Genom att pà förhand välja ut och bestämma vilka lastobjekt som skall kopplas bort och i vilken ordning, erhàlls möjlig- heten att välja objekt sà att skadeverkningarna i systemet begränsas. En frekvensstyrd belastningsfrànkoppling för bort- koppling av belstningsobjekt vid för làg eller vid sjunkande frekvens finns redan i de flesta elkraftsystem, dvs när balansen mellan faktisk elproduktion och efterfrågad förbruk- ning har rubbats, t.ex. vid ett stort produktionsbortfall. Även andra atgärder än lastbortkoppling, sàsom inkoppling av shuntreaktorer och shuntkondensatorer, inkoppling av nöd- effekt via likströmslänkar etc kan komma i fråga.
Befintliga oinkopplade elkraftgenererande objekt kan inte kopplas in till öveföringsnätet om nätspänningen är lägre än ett pà förhand givet lägsta värde. Av detta skäl kan det bli nödvändigt att koppla bort en del av belastningen sà att UI O Il O IO I O 0 Ibn 0 000 IDO! I O I U O O I I I I ' II OI OI UC CCI .Û l F i, - l I, š:9 9631sE-o31231/UR 01-0 - 0 :'s reservkraftanläggningar därefter kan kopplas in. Dessa reservkraftanläggningar kan sedan användas för att öka den reaktiva genereringen och ytterligare höja nätspänningen och att leverera aktiv effekt och slutligen äter koppla in tidigare bortkopplad belastning.
I syfte att konstruera ett selektivt skydd mot spännings- instabilitet, baserat pà användning av belastningsfràn- koppling, är det främst tre fragor som behöver besvaras med hänsyn tagen till ràdande driftsituation: ll när skall belastningsfrànkoppling ske? 2) var skall belastningsfrànkopplingen ske? 3) hur mycket belastning skall kopplas bort? Spänningsniván är normalt ett tillräckligt bra kriterium för att bestämma var belastningsfrànkoppling skall ske.
Frànkoppling skall ske ”utan onödigt dröjsmål", dvs sà fort som möjligt, efter det att marginal tagits för reservbort- koppling av shuntfel, dvs kortslutningar och jordslutningar.Snabbheten bör dessutom anpassas till snabbheten hos 1indningskopplarregleringen pà de i närheten anslutna krafttransformatorer. Tidsfördröjningen bör i normalfallet vara nägra sekunder.
Omfattningen av belastningsfrànkopplingen är däremot svårare att bestämma. En metod är att ”gaffla" eller pröva sig fram genom att koppla bort en eller nägra belastningar, belast- ningsomràden, i taget. Detta är en förhållandevis làngsam metod eftersom systemsvaret pà varje frànkoppling mäste inväntas. 9631SE - 031231/UR En annan metod är att ta i med marginal och koppla fràn ett större antal belastningar. Nackdelen med en sadan metod är dels att man kopplar bort onödigt stor del av belastningen, dels att man riskerar att fà höga spänningar i elkraftsystem- et.
Det finns idag ingen känd metod att dimensionera eller fastställa storleken pà nödvändig lastbortkoppling, när behovet av en sàdan àtgärd detekterats. Uppfyllda kriterier leder i regel direkt till lastbortkoppling via en förvaldi brytarfunktion med en lämplig tidsfördröjning, typiskt nägra sekunder.
I US 6,2l9,59l “Voltage instability predictor (VIP)- method and system for performing adaptive control to improve voltage stability in power systems” visas en metod för att detektera att kraftsystemet, eller delar därav, är pä väg mot en insta- bilitet. Metoden anger dock endast behovet av lastbortkopp- ling i allmänhet, som lämplig àtgärd för hur denna hotande instabilitet skall hävas eller mildras.
Uppfinningen enligt US 6,249,7l9 “Applications and methods for voltage instability predictor (VIP)” är en vidareutveck- ling av uppfinningen i US 6,2l9,59l, som bl a avser maskade transmissionsnät. Ingen av dessa publikationer anvisar dock nagot storleksmàtt pà den mängd belastningsfrànkoppling som krävs för att stabilisera systemet.
Flera patentskrifter behandlar VIP-algoritmen, som anvisar stabilitetsmàtt av olika slag och predikterar en annalkande spänningskollaps, men anvisar inte omfattningen av eller storleken av den lastbortkoppling som är nödvändig för att förhindra ett elavbrott eller kollaps i elkraftnätet.
I IOOIQ O I I UI CI I O I OII 0000 O I OO! OI .O OOÛI OO OIII OO O I O O I C I I I O 0 0 QIO I 0 0 Q O 0 0 O I O. o! OO 00 IG __ F 9631sE-031231/LIR *J ~'~ J Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Ändamàlet med föreliggande uppfinning är att lösa ovan nämnda ' problem och pàvisa en metod för fastställande av omfattningen av den last som behöver kopplas bort fràn elkraftnätet eller den effekt som behöver tillföras elkraftnätet i syfte att uppnà spänningsàterhämtning i elkraftnätet och fà systemet att àtergàr till ett stabilt tillstànd.
Uppfinningen avser även en anordning för genomförande av metoden.
Metoden enligt uppfinningen àstadkommes genom - bestämning av hur stor del av den till noden inkopplade belastningen som motsvarar överlast/effektunderskott, - bestämning av lämpliga atgärder, - dimensionering av àtgärdernas omfattning, - genomförande av valda àtgärder sà att noden och elkraftsystemet uppnår spänningsàterhämtning och àtergàr till ett stabilt tillstànd, dvs att spänningen efter det att åtgärderna vidtagits, àtergàr till förutbestämda nivàer.
Anordningen enligt uppfinningen àstadkommes genom att en centralenhet är anordnad att detektera en instabilitet i elkraftsystemet l och därvid fastställa aktuell överlast/effektunderskott sà att spänningen U i samlingsskenan 3, efter belastningsfrànkopplingen eller effekttillskott, átergàr till en förutbestämd nivà.
II I I u oo o 0 000 0 Ino 0000 0 o o o 0 00 00 000 00 OO ID IIIO 0 o 0 0 0 0 0 0 0 CO f> f- 0 .f "=:. 22. 9631s15-031231/UR 5~>J ^' *3 . : z : .:. 8 Kort beskrivning av bifogade ritningsfigurer Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till 'bifogade ritningar.
Figur 1 visar principiellt ett elkraftsystem.
Figur 2 visar schematiskt ett elkraftsystem innefattande en transformatorstation, belastningar, kopplingsorgan och en uppfinningsenlig enhet.
Figur 3 är ett enkelt flödesschema över den uppfinningsenliga metoden.
Figur 4 visar en prioriteringstabell över olika, i elkraft- systemet ingående, belastningar som kan kopplas fràn och deras inbördes ordning.
Figur 5 visar ett konkret räkneexempel över en belastningsfrànkoppling.
Beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen I beskrivningen används samma beteckningar för de storheter som förekommer i ledningar, skyddsdon och belastningar, som för de mot dessa storheter svarande mätvärden och signaler!- beräkningsvärden som pàförs och behandlas i skyddsdonet.
Figur 1 visar ett enlinjeschema av ett elkraftsystem 1 innefattande en ekvivalent generator, G, som levererar spänningen UG till elkraftsystemet och som har en, utifràn en 1 Ü' f' i) §--° CW 0 . \ 9631SE - 031231/UR samlingsskena 3 betraktad, källimpedans ZS. Samlingsskenan 3 fungerar som en knutpunkt i elkraftnätet och samlar och fördelar det elektriska effektflödet.
Belastningen'Z är här uppdelad i en del som skall förbli oberörd, ZL, och en del som skall kopplas bort, ZLS vid spänningsinstabilitet. Bàde den del av belastningen ZLS som skall kopplas bort och den del av belastningen ZL som skall fortsätta vara inkopplad utgörs i normalfallet av ett flertal ledningsfack med tillhörande brytare CBa,b.
En beräkning av spänningen UG bakom källimpedansen ZS och aktuell lastimpedans Z görs enligt ekvation (l) och (2) nedan, där I är strömmen in till betraktad samlingsskena 3 fràn källan G och U är aktuell spänning pà betraktad samlingsskena 3; UG=U+J-Z (1) U ZL(//Zß)=-I- (2) Om UT betecknar önskad spänning, efter lastbortkoppling erhålles en ekvation (3) för spänningsdelning, enligt: UG UT --=-- <3) zs+z, z, Q .O IC O I l I QIO I ICO IÜOD I I I I Û O O I Û I I O Û .Û OO II IQ III OI CCI nu oo cool 00 I 0 o 0 O Û Ö 11"» f 0-'1 i"=ï"=ï 3.513. 9631sE-o31231/UR “Q “ 0 = io Ekvation (3) ger ZL. Därefter kan ZLS beräknas, med hjälp av ekvation (2) och därefter motsvarande värden pà aktiv och reaktiv effekt, PLS respektive QLS.
Sà snart erforderlig mängd belastningsfrànkoppling fast- ställts skickas en utlösningsimpuls till den eller de kopplingsorgan CBa,b, som bäst motsvarar den beräknade erforderliga lastbortkopplingen. Här kan hänsyn även tagas till olika bortkopplingskostnader eller inbördes prioriteter för olika typer av belastningar. Information om olika belastningars effektförbrukning kan uppskattas med olika grad av noggrannhet, frán fasta värden, som t.ex. uppdateras med .hänsyn till àrstid, till realtidsmätningar. Därefter väljs belastningar ur en pà förhand upprättad prioriteringstabell, se figur 4, där belastningarnas proioritet och aktuella effektnivàer framgår.
Värdet av UG kan alternativt betraktas som känt, eller beräknas regelbundet, t.ex. var 5:e minut, varefter beräkningen av källimpedansens ZS förändring under ett spänningsinstabilitets-scenario blir trivial.
Källimpedansen ZS beräknas utifrån förändringar i spänning och ström vid t.ex. lindningskopplarreglering eller koppling med shuntkomponenter. Källimpedansen ZS kan ocksa uppskattas genom att ström och spänning mäts vid olika belastnings- nivàer. Om ovanstående kontinuerliga uppdatering av käll- impedansens storlek av något skäl skulle anses vara för kom- plext kan källimpedansen ZS även àsättas ett bestämt värde. I transformatorstationer fràn transmissionsnivà (eller sub- transmissionsnivà) till mellanspänningsnivà är kännedomen om transformatorernas storlek och kortslutningsimpedans ofta 0 IQ 00 0 I! 000 la 0000 I: 0 fn' 0-1,” man: ans. f; .- ;::_ 96s1sE-os12s1/UR 5” ° ll tillräcklig för att uppskatta källimpedansen med en noggrann- het av 1 25%, eftersom transformatorns kortslutningseffekt i sàdana fall är dominerande och det övriga nätets kortslut- ningseffekt har en mindre inverkan.
Ett annat sätt att bestämma källimpedansen ZS är att utnyttja minusföljdsstorheter för ström och spänning, samt antagandet att källans impedans gentemot plus- resp. minusföljdström är lika. I samband med utvecklingen av VIP-algoritmen har metoder tagits fram för att bestäma källimpedansen ZS.
Den uppfinningsenliga metoden kan även användas stegvis, t ex om spänningen inte blev den förväntade/beräknade i den aktu- ella knutpunkten efter första bortkopplingsfasen eller om impedansen i matande nät ökar och spänningen därmed sjunker i den övervakade punkten.
Enligt uppfinningen ästadkomes detta genom att bestämma den mängd av belastningen, eller den del av belastningen, som skall kopplas bort utgàende fràn uppmätt aktuell spänning, och önskad spänning, i noden efter lastbortkopplingen.
Med kännedom om uppmätt och önskad spänning, alternativt spänningsàterhämtning, samt aktuell belastning och källimpedans ZS - eller en motsvarande storhet sàsom t.ex. källadmittans - kan erforderlig belastningsfrànkoppling, för att àter uppnà önskad spänning i noden, erhàllas genom en normal kretsräkning.
OO OO o o o I oo oooo o oo g o o oo o . o o o ooo o o o o u o o o o o o I 0 0 oo oo ooo oo ß) 9631sE-o31231/UR 5 Spänningsàterhämtning kan t.ex. vara skillnaden mellan spänningen före lastbortkoppling, dvs ”uppmätt” spänning, och spänningen efter lastbortkoppling, dvs ”önskad” spänning, men kan även anges såsom procent av uppmätt spänning.
Belastningsfrànkopplingen sker genom brytarfrànslag eller med hjälp andra av kopplingsorgan. Det är ocksa tänkbart att använda ett rundstyrningssystem som via en kommunikations- kanal beordrar frànkoppling av vissa enskilda belastnings- objekt, t ex Varmvattenberedare, luftkonditionerings- anläggningar, etc. En sàdan beordring kan även ske via en ”prisändring” - där vissa belastningar, via kommunikationssystemet, reagerar automatiskt pà en i prisändring.
I en föredragen utföringsform av uppfinningen används en tabell, innefattande alla kopplingsorgan som ingar i det aktuella lastbortkopplingssystemet, som kan omfatta ett större geografiskt omràde eller en enstaka transformator- station. Kopplingsorganen är listade i tabellen i den ordning de skall kopplas bort fràn elkraftsnätet i ett läge där instabilitet har detekterats. Prioriteringsordningen baseras t.ex. pà kostnaden för bortkoppling av respektive belastning.
I oo q oo o o ,. o ooo oooo g o o . ooo oo 9., oo oooo oo ° I I o o o o o o oo. o o o o o o o o 00 'II oo oo Ooo oo oooo I o o 9631SE - O31231/UR Tabellen innehåller även information om aktuell belastnings- effekt, för respektive kopplingsorgan, dvs hur mycket effekt som kopplas bort vid frànkoppling med respektive kopplings- organ. Pà sà sätt gàr styrautomatiken igenom listan/tabellen, för att identifiera och manövrera de kopplingsorgan, tagna i prioritetsordning, som àterupprättar önskad spänning i noden och elkraftsnätet med minsta möjliga kostnader/olägenheter.
Tabellen uppdateras regelbundet, t ex vid behov, manuellt, när det gäller prioriteringsordningen och automatiskt och i real-tid när det gäller belastningen per kopplingsorgan.
Raderna i prioriteringstabellen i figur 4 är sorterade i prioriteringsordning enligt kolumn 2. Fran dimensionerings- algoritmen erhàlls storleken av den belastning som behöver kopplas bort. I tabellen väljs ett eller flera kopplingsorgan i prioritetsordning, tills dess att erforderlig mängd bortkopplad last uppnàtts. Inom den sist utvalda gruppen kan kopplingsorganen väljas sä att de bäst motsvarar erforderlig mängd last.
I figur 5 visas ett konkret numeriskt exempel. Erforderlig belastningsfrànkoppling är här beräknad till 6 MW vid cosm=2O/sqrt(202+8.92)=O.9l. Bada kopplingsorganen med prioritet l väljs sàledes och kopplar bort sin last, liksom de kopplingsorgan som har prioritet 2. Som bäst motsvarar de àterstàende 3 MW:en Br_Johanna och Br_Patrik.
I ytterligare en föredragen utföringsform av uppfinningen dimensioneras, pà motsvarande sätt som för belastningsbort- koppling, omfattningen av erforderligt effekttillskott, t ex via en likströmsförbindelse, för att utgàende ifràn en viss aktuell uppmätt spänning, erhàlla en viss önskad spänning i \Q QR 000000 :: ...2Z. i I i I! OO IOÛO 963lSE - 031231/UR 14 den aktuella noden, efter effekttillskottet, med kännedom om källimpedansen i noden.
Metoden enligt uppfinningen kan, àtminstone delvis, utföras med hjälp av programkoder som körs i en processor eller i en dator och dessa programkoder kan lagras pá ett datorläsbart medium som en hårddisk, diskett, CD-ROM eller annat flyttbart minne. Även om uppfinningen här ovan har beskrivits i nägra olika utföringsformer är uppfinningen inte begränsad till dessa utan andra utföringsformer och varianter är naturligtvis tänkbara inom patentkravens skyddsomfáng. Således är det tänkbart att en uppfinningsenlig anordning ger larmsignal vid instabilitet i systemet, baserat pà lämpligt kriterium, och att lastbortkopplingen därefter verkställs manuellt.
Claims (20)
1. l. Metod för skyddande av ett elkraftsystem som befinner sig i ett instabilt tillstànd och som är på väg mot en spännings- kollaps, och dimensionering av åtgärder som behöver vidtagas så att elkraftsystemet uppnår spänningsåterhämtning och återgår till ett stabilt tillstånd, innefattande minst två belastningsomràden eller noder, där den önskade spänningsnivå eller det önskade spänningsintervall som elkraftsystemet/- noderna skall hålla är förutbestämd, och där mätning av aktuell spänning i minst en av elkraftsystemets noder sker regelbundet, och där en spänningsinstabilitet i minst en nod detekterats, kännatecknad av, - bestämning av hur stor del av den till noden inkopplade belastningen som motsvarar överlast/effektunderskott, - bestämning av lämpliga åtgärder, - dimensionering av åtgärdernas omfattning, - genomförande av valda åtgärder så att noden och elkraftsystemet uppnår spänningsåterhämtning och återgår till ett stabilt tillstånd, dvs att spänningen efter det att åtgärderna vidtagits, återgår till förutbestämda nivåer.
2. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att den delen av, den till noden inkopplade, belastningen som utgör överlast/effektunderskott bestäms utifrån den aktuella, uppmätta spänningen i noden och önskad spänning i noden efter det att åtgärder vidtagits. 10 15 20 25 30 525 (IÜHS /Q 9631SE - 031228
3. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av, I att överlasten/effektunderskottet bestäms utifràn en kretsberäkning baserad pà i noden aktuell uppmätt spänning.
4. Metod enligt patentkrav l, kännetecknad av, att överlasten/effektunderskottet bestäms utifrån en jämförelse av uppmätt aktuell spänning i noden med källimpedansen sedd från noden mot den, till noden matande, ekvivalenta källan (UG).
5. Metod enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad av, att valet av atgärder baseras pà storleken av den detekterade överlasten/effektunderskottet i noden.
6. Metod enligt nàgot eller nàgra av föregående patentkrav, kännetecknad av, att dimensioneringen av àtgärderna baseras pà storleken av den detekterade överlasten/effektunderskottet i noden.
7. Metod enligt nagot eller nagra av föregående patentkrav, kännetecknad av, att bortkoppling av en belastning motsvarande den detekterade överlasten/effektunderskottet i noden sker, så att spänningen i noden, efter belastningsfrànkopplingen, átergàr till den förutbestämda/önskade nivàn.
8. Metod enligt nagot eller nàgra av föregående patentkrav, kännetecknad av, att effekt motsvarande den detekterade överlasten/effekt- underskottet i noden, tillföres elkraftnätet, så att (u 10 15 20 25 30 F f* ' o V» 9631sE-o3122s 0 »+- 5 f f -> ü spänningen i noden, efter belastningsfrånkopplingen, återgår till den förutbestämda/önskade nivån.
9. Metod enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad av, att tillskott av effekt till elkraftnätet och bortkoppling av belastning från elkraftsystemet kombineras så att dessa åtgärder tillsammans motsvarande den detekterade överlasten/- effektunderskottet i noden.
10. l0. Metod enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad av,l att vilka laster som skall kopplas bort följer en prioriteringsordning.
11. ll. Metod enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad av, att prioriteringsordningen för vilka laster som skall kopplas bort anges i en tabell.
12. Metod enligt patentkrav ll, kännetecknad av, att tabellen innehåller uppgifter om till noden anslutna kopplingsorgan samt information om till respektive kopplingorgan ansluten belastning utifrån vilka uppgifter ett erforderligt antal kopplingsorgan väljs, i prioritetsordning intill dess att erforderlig mängd belastning uppnåtts, och kopplats bort. <- 10 15 20 25 30 963 lSE - 031228
13. Metod enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad av, att tabellen uppdateras kontinuerligt.
14. Metod enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad av, att belastningsfrånkopplingen verkställs manuellt.
15. Metod enligt något eller några av föregående patentkrav, kännetecknad av, att belastningsfrånkopplingen verkställs automatiskt genom att kopplingsorgan aktiveras.
16. Anordning för skyddande av ett elkraftsystem som befinner sig i ett instabilt tillstånd och som är på väg mot en spänningskollaps, och dimensionering av åtgärder som behöver vidtagas så att elkraftsystemet uppnår spänningsåter- hämtning och återgår till ett stabilt tillstånd, innefattande minst två belastningsområden eller noder, där den önskade spänningsnivå eller det önskade spänningsintervall som elkraftsystemet/noderna skall hålla är förutbestämd, och där mätning av aktuell spänning i minst en av elkraftsystemets noder sker regelbundet, och där en spänningsinstabilitet i minst en nod detekterats, kännetecknad av, - en centralenhet är anordnad att bestämma hur stor del av den till noden inkopplade belastningen som motsvarar överlast/effektunderskott, - att centralenheten även är anordnad att bestämma lämpliga åtgärder och dimensionera åtgärdernas omfattning, - att medel är anordnade att genomföra valda åtgärder så att noden och elkraftsystemet uppnår spänningsåterhämtning och återgår till ett stabilt tillstånd, dvs att spänningen efter 10 15 20 9631sE-o312zs *'40 - ~' J det att åtgärderna vidtagits, àtergàr till förutbestämda nivåer.
17. Anordning enligt patentkrav 16, kännetecknad av, att centralenheten är anordnad att beräkna aktuell överlast/effektunderskott utifrån en kretsberäkning baserad pà i noden uppmätt aktuell spänning, önskad spänning efter belastningsfrànkopplingen och nodens källimpedans, betraktad från noden mot den matande ekvivalenta källan (G).
18. Ett dataprogram innehållande dataläsbara koder för utförande av metodstegen i nagot eller nàgra av patentkraven 1-15.
19. Ett dataläsbart medium innehållande åtminstone delar av ett program enligt patentkrav 18.
20. Ett dataprogram enligt patentkrav 16 som àtminstone delvis överförs via ett nätverk, sàsom t.ex. via internet.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0303619A SE0303619L (sv) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Metod och anordning för val av och dimensionering av åtgärder vid instabilitet i ett elkraftsystem |
PCT/SE2004/002002 WO2005064761A1 (en) | 2003-12-31 | 2004-12-23 | A method and a device for selecting and dimensioning measures in case of instability in an electrical power system |
CNB2004800393645A CN100511911C (zh) | 2003-12-31 | 2004-12-23 | 用于选择和设定在电力系统出现不稳定时的措施的方法和设备 |
EP04809175.5A EP1702392B1 (en) | 2003-12-31 | 2004-12-23 | A method and a device for selecting and dimensioning measures in case of instability in an electrical power system |
US10/585,126 US7732943B2 (en) | 2003-12-31 | 2004-12-23 | Method and a device for selecting and dimensioning measures in a case of instability in an electrical power system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0303619A SE0303619L (sv) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Metod och anordning för val av och dimensionering av åtgärder vid instabilitet i ett elkraftsystem |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0303619D0 SE0303619D0 (sv) | 2003-12-31 |
SE525976C2 true SE525976C2 (sv) | 2005-06-07 |
SE0303619L SE0303619L (sv) | 2005-06-07 |
Family
ID=30768925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0303619A SE0303619L (sv) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Metod och anordning för val av och dimensionering av åtgärder vid instabilitet i ett elkraftsystem |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7732943B2 (sv) |
EP (1) | EP1702392B1 (sv) |
CN (1) | CN100511911C (sv) |
SE (1) | SE0303619L (sv) |
WO (1) | WO2005064761A1 (sv) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7423412B2 (en) * | 2006-01-31 | 2008-09-09 | General Electric Company | Method, apparatus and computer program product for injecting current |
WO2008019635A1 (de) * | 2006-08-15 | 2008-02-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und system zur überwachung eines energieversorgungsnetzes |
US8121741B2 (en) * | 2008-05-09 | 2012-02-21 | International Business Machines Corporation | Intelligent monitoring of an electrical utility grid |
EP2614566B1 (en) * | 2010-09-09 | 2015-01-21 | ABB Technology AG | Method and system for disconnecting a generator from a power system |
US9647495B2 (en) | 2012-06-28 | 2017-05-09 | Landis+Gyr Technologies, Llc | Power load control with dynamic capability |
CN107230989B (zh) * | 2016-03-24 | 2020-07-31 | 中国电力科学研究院 | 一种含电动汽车的配电网电压波动风险辨识方法 |
RU2663826C1 (ru) * | 2017-08-11 | 2018-08-10 | Акционерное общество "Научно-технический центр Единой энергетической системы" (АО "НТЦ ЕЭС") | Система определения инерционной постоянной синхронной машины |
CN107565574A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-09 | 贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 | 一种柔性环网控制器与稳控装置的协调配合方法 |
CN114583721B (zh) * | 2022-05-07 | 2022-07-05 | 国网湖北省电力有限公司营销服务中心(计量中心) | 一种供电指挥全面实时智能化管控系统 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4075699A (en) * | 1976-06-24 | 1978-02-21 | Lockheed Electronics Co., Inc. | Power monitoring and load shedding system |
US4324987A (en) * | 1978-05-26 | 1982-04-13 | Cyborex Laboratories, Inc. | System and method for optimizing shed/restore operations for electrical loads |
US6219591B1 (en) * | 1998-05-15 | 2001-04-17 | Abb Power T&D Company Inc. | Voltage instability predictor (VIP)—method and system for performing adaptive control to improve voltage stability in power systems |
JPH11354260A (ja) * | 1998-06-11 | 1999-12-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 複層セラミックスヒータ |
US20010010032A1 (en) * | 1998-10-27 | 2001-07-26 | Ehlers Gregory A. | Energy management and building automation system |
US6496757B1 (en) * | 1999-07-30 | 2002-12-17 | Illinois Institute Of Technology | Nonlinear contingency screening for voltage collapse |
US20040010350A1 (en) * | 2000-05-31 | 2004-01-15 | Per-Anders Lof | Distributed power generation system protection scheme |
SE517714C2 (sv) * | 2000-05-31 | 2002-07-09 | Abb Ab | Nätvärnssystem för skydd av ett totalt elkraftsystems integritet mot svagt dämpade effektsvängningar, elkraftsystem innefattande ett nätvärn, systemskyddssystemförfarande, systemskyddsterminal, datorprogramprodukt samt datorläsbart medium |
SE520399C2 (sv) | 2001-03-23 | 2003-07-08 | Abb Ab | Elektrisk kraftanläggning med medel för att dämpa effektpendlingar, samt tillhörande förfarande, mikroprocessor och datorprogramprodukt |
-
2003
- 2003-12-31 SE SE0303619A patent/SE0303619L/sv unknown
-
2004
- 2004-12-23 WO PCT/SE2004/002002 patent/WO2005064761A1/en active Application Filing
- 2004-12-23 CN CNB2004800393645A patent/CN100511911C/zh active Active
- 2004-12-23 EP EP04809175.5A patent/EP1702392B1/en active Active
- 2004-12-23 US US10/585,126 patent/US7732943B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7732943B2 (en) | 2010-06-08 |
CN1902800A (zh) | 2007-01-24 |
EP1702392A1 (en) | 2006-09-20 |
CN100511911C (zh) | 2009-07-08 |
SE0303619L (sv) | 2005-06-07 |
US20070257561A1 (en) | 2007-11-08 |
WO2005064761A1 (en) | 2005-07-14 |
EP1702392B1 (en) | 2018-02-21 |
SE0303619D0 (sv) | 2003-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4776475B2 (ja) | 電力系統連系システム | |
Otomega et al. | Undervoltage load shedding using distributed controllers | |
US20210203185A1 (en) | Power distribution systems and methods | |
RU2690667C1 (ru) | Способ автоматической частотной разгрузки энергорайона | |
US10734810B2 (en) | Coordinated frequency load shedding protection method using distributed electrical protection devices | |
JP7131971B2 (ja) | 電力系統安定化システムおよび電力系統安定化方法 | |
SE525976C2 (sv) | Metod och anordning för val av och dimensionering av åtgärder vid instabilitet i ett elkraftsystem | |
JP6356517B2 (ja) | 系統監視制御装置 | |
JP2011083077A (ja) | 電力系統分離制御システム | |
US20230387802A1 (en) | Low voltage buck regulator voltage regulation with reduced overshoot and settling time | |
JP6847808B2 (ja) | 需給調整システム、需給調整方法及び需給調整プログラム | |
Sishuba et al. | Adaptive control system for continuity of supply using dispersed generators | |
RU2792334C1 (ru) | Система автоматического ограничения снижения напряжения в промышленных энергорайонах 6-220 кВ с источниками распределенной генерации | |
Aldeen et al. | Faults detection and mitigation in excitation control of synchronous machines in large-scale power grids | |
JP7225072B2 (ja) | 系統安定化システム | |
JP5960188B2 (ja) | 分散型電源出力予測システム | |
US11038336B1 (en) | Redundant power module and discharge circuit for improved substation device availability | |
Dahiwale et al. | Fault management scheme for islanded DC microgrid | |
Saha et al. | Excitation system fault diagnosis and mitigation in multi-machine power grids | |
JPS61106027A (ja) | 系統安定化装置 | |
Nikolaidis et al. | Emergency zone 3 modification to prevent cascaded outages: Local vs. centralized approach | |
Leite et al. | Condition-based maintenance: A forward step on the power system protection maintenance at the portuguese transmission system operator | |
JP2014135858A (ja) | 制御装置 | |
JP2018148594A (ja) | 系統安定化装置 | |
EA018097B1 (ru) | Способ предотвращения лавины напряжения в энергосистеме |