تخمین برخط پایداری گذرا در سیستم قدرت دوناحیه‌ای بر اساس ترکیب اندازه‌گیری‌های محلی و ناحیه گسترده
الموضوعات :مهرداد عرب‌زاده 1 , حسین سیفی 2 , محمدکاظم شیخ‌الاسلامی 3
1 - دانشگاه تربیت مدرس
2 - دانشگاه تربیت مدرس
3 - دانشگاه تربیت مدرس
الکلمات المفتاحية: اندازه‌گیری‌های ناحیه گسترده تدابیر ویژه حفاظتی تخمین پایداری گذرا روش تک‌ماشین معادل معیار سطوح برابر,
ملخص المقالة :
پایداری گذرا یکی از مسایل پراهمیت در بهره‌برداری از سیستم‌های قدرت است و لذا ارزیابی وضعیت پایداری گذرای شبکه امری ضروری است. روش‌های معمول ارزیابی وضعیت پایداری گذرا به صورت آفلاین می‌باشد که بر اساس آن مجموعه‌ای از اقدامات پیش‌گیرانه اتخاذ می‌شود و یا مجموعه‌ای از اقدامات اصلاحی تحت عنوان تدابیر ویژه حفاظتی برای عملکرد در شرایط زمان واقعی طراحی می‌شود. به منظور کاهش ریسک تدابیر اتخاذشده در شرایط زمان واقعی، در این مقاله روشی جدید برای تخمین برخط پایداری گذرا ارائه شده است که بر اساس ترکیب اندازه‌گیری‌های محلی و ناحیه گسترده عمل می‌کند. بر اساس این روش ابتدا سیستم قدرت دوناحیه‌ای با دسته‌بندی ژنراتورهای هم‌نوا و بر اساس روش تک‌ماشین معادل ساده‌سازی شده و سپس از معیار سطوح برابر برای پیش‌بینی پایداری گذرای آن استفاده می‌شود. بر اساس نوآوری روش پیشنهادی، سطح شتاب‌دهنده منحنی توان الکتریکی بر حسب زاویه رتور شبکه تک‌ماشینه معادل در لحظات وقوع خطا از روی سطوح شتاب‌دهنده محاسبه‌شده در هر یک از شین‌های ژنراتوری به صورت محلی محاسبه می‌شود که دقت محاسبات را افزایش می‌دهد. نتایج شبیه‌سازی انجام‌شده بر روی شبکه‌های نمونه 11شینه با چهار ژنراتور سنکرون و 39شینه با 10 ژنراتور سنکرون، کارآمدی روش پیشنهادی را نشان می‌دهد.
[1] , Special Protection Schemes and Remedial Action Schemes, NERC Report, Apr. 2013.
[2] , Special Protection Schemes, ENTSOE Subgroup-System Protection and Dynamics, Mar. 2012.
[3] A. P. Martinez, C. R. Fuerte, and D. R. Vega, "Global transient stability-constrained optimal power flow using an OMIB reference trajectory," IEEE Trans. Power Syst., vol. 25, no. 1, pp. 392-403, Feb. 2010.
[4] Y. Xu, Z. Y. Dong, and J. Zhao, "Trajectory sensitivity analysis on the equivalent one-machine-infinite-bus of multi-machine systems for preventive transient stability control," IET Generation, Transmission, and Distribution, vol. 9, no. 3, pp. 276-286, 2015.
[5] M. Yin, C. Y. Chung, and K. P. Wong, "An improved iterative method for assessment of multi-swing transient stability limit," IEEE Trans. Power Syst., vol. 26, no. 4, pp. 2023-2029, Nov. 2011.
[6] B. Y. Bagde and P. M. Meshram, "A hybrid decomposition method for transient stability assessment of large power system," in Proc. IEEE Conf. Emerging Trends in Engineering and Technology, ICETET'10, pp. 401-406, Nov. 2010.
[7] A. P. Martinez, C. R. Fuerte, and D. R. Vega, "SIME and trajectory sensitivity-based transient stability-constrained optimal power flow," in Proc. IEEE Conf., Power and Energy Society General Meeting PES'13, 5 pp., Jul. 2013.
[8] Y. Xu and Z. Y. Dong, "A hybrid method for transient stability-constrained optimal power flow computation," IEEE Trans. Power Syst., vol. 27, no. 4, pp. 1769-1777, Nov. 2012.
[9] X. Tu and L. A. Dessaint, "A global approach to transient stability constrained optimal power flow using a machine detailed model," IEEE J. of Electrical and Computer Engineering, vol. 36, no. 1, pp. 32-41, Feb. 2013.
[10] A. P. Martinez, C. R. Fuerte, and D. R. Vega, "A new practical approach to transient stability-constrained optimal power flow," IEEE Trans. Power Syst., vol. 26, no. 3, pp. 1686-1696, Aug. 2011.
[11] J. Zhao and G. Chen, "A novel SIME and sensitivity based model and algorithm of transient stability constrained optimal power flow," in Proc. Power and Energy Society General Meeting, PES'15, pp. 26-30, Jul. 2015.
[12] T. Hiraiwa, T. Omi, and K. Nakamura, "A novel transient stability screening approach using prony analysis and SIME," in Proc. IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conf., APPEEC'14, pp. 113-119, 7-10 Dec. 2014.
[13] Y. Oubbati and S. Arif, "Securing transient stability assessment using single machine equivalent SIME method," in Proc. Int. Conf. on Electrical Engineering, ICEE'15, 6 pp., 13-15 Dec. 2015.
[14] I. R. Pordanjani, H. A. Abyaneh, and K. Mazlumi, "Risk reduction in special protection systems by using an online method for transient instability prediction," Elsevier, Electrical Power and Energy Systems, vol. 7, no. 9, pp. 156-162, Feb. 2010.
[15] M. Esmaili, A. A. Hajnoroozi, and H. A. Shayanfar, "Risk evaluation of online special protection systems," Elsevier, Electrical Power and Energy Systems, vol. 8, no. 2, pp. 137-144, Mar. 2012.
[16] M. Liu, H. Sun, and B. Zhang, "PMU measurements and EMS models based transient stability online forecasting," in Proc. Power & Energy Society General Meeting, PES'09, 8 pp., 26-30 Jul. 2009.
[17] T. Jiang, H. Jia, and N. Zhou, "Projection pursuit: a general methodology of wide-area coherency detection in bulk power grid," IEEE Trans. Power Syst., vol. 31, no. 4, pp. 2776-2786, Jul. 2016.
[18] A. Vahidinia, G. Ledwich, and E. Palmer, "Generator coherency and area detection in large power systems," IET Generation, Transmission, and Distribution, vol. 6, no. 9, pp. 874-883, Sept. 2012.
[19] Y. J. Wang and C. W. Liu, "A PMU based special protection scheme: a case study of Taiwan power system," Elsevier, Electrical Power and Energy Systems, vol. 7, no. 6, pp. 215-223, Mar. 2006.
[20] Y. J. Wang and C. W. Liu, "Voltage stability indices comparison on the IEEE-39 bus system using RTDS," in Proc. IEEE Int. Conf. on Power System Technology POWERCON'12, 6 pp., 30 Oct.-2 Nov. 2012.
[21] P. Kundur, Power System Stability and Control, in Power Engineering, New York: McGraw-Hill, 1994.
