Analiza pracy zakładowej sieci elektroenergetycznej przy uwzględnieniu niepewności parametrów modelu sieci

• Autorzy: Nocoń A. , Paszek S. , Walczak J.

Warianty tytułu

EN

The analysis of the operation of an industrial power network taking into account the uncertainty of network model parameters

• Konferencja: XVIII Konferencja Aktualne Problemy w Elektroenergetyce APE’2017 (XVIII; 07.06-09.06.2017; Jastrzębia Góra, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę pracy w wybranych stanach nieustalonych zakładowej sieci elektroenergetycznej pracującej autonomicznie i we współpracy z Krajowym Systemem Elektroenergetycznym (KSE). Założono, że w sieci zainstalowane są dwa zespoły wytwórcze: jeden z generatorem asynchronicznym a drugi z generatorem synchronicznym. Badano zachowanie się zespołów wytwórczych m.in. w następujących stanach nieustalonych: przejście sieci zakładowej od współpracy z KSE do pracy autonomicznej oraz wyłączenie zespołu asynchronicznego w czasie autonomicznej pracy sieci. W analizie uwzględniono niepewność parametrów wybranych modeli elementów sieci. Opisano zagadnienie modelowania rozrzutu parametrów modeli układów elektrycznych. Polega ono na wyznaczeniu obwiedni (pasm granicznych) rodziny przebiegów analizowanych sygnałów. Obwiednie te wyznaczano przez wielokrotne symulacje przy zmienianych w odpowiedni sposób parametrach modelu sieci. Pokazano możliwości poprawy stabilności kątowej analizowanej sieci przy zastosowaniu układów stabilizujących o odpowiedniej strukturze i optymalizowanych parametrach. Zaproponowano wprowadzenie tych układów stabilizujących do układu regulacji mocy turbiny oraz do układu wzbudzenia generatora synchronicznego.

EN

The analysis of the operation of an industrial power network in selected transient states is presented in the paper. The network works autonomously and in cooperation with the Polish National Power System (PNPS). It was assumed that two generating units, one with an asynchronous generator and the other with a synchronous generator, were installed in the network. There was investigated the behaviour of the generating units in the following transient states: network transition from cooperation with the PNPS to autonomous operation and switching off the asynchronous unit during autonomous operation of the network. In the analysis, there was taken into account the uncertainty of the parameters of selected models of the network elements. The problem of modelling the dispersion of parameters of electrical system models is described in the paper. It consists in determining envelopes (limit bands) of a family of waveforms of the analysed signals. These envelopes were determined by multiple simulations for appropriately changed parameters of the network model. Possibilities of improving the angular stability of the analysed network using stabilizing systems with a suitable structure and optimized parameters are shown. Introduction of these stabilizing systems to the turbine governor and the synchronous generator excitation system is proposed.

Słowa kluczowe

PL

zakładowa sieć energetyczna; praca wyspowa; stany przejściowe; niepewność parametrów modelu; poprawa stabilności kątowej

EN

industrial power network; work autonomously; transient states; uncertainty of the model parameters; improving the angular stability

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 53
• Strony: 79--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Nocoń A.

• Politechnika Śląska, Instytut Elektrotechniki i Informatyki, tel.: [phone]

autor

Paszek S.

• Politechnika Śląska, Instytut Elektrotechniki i Informatyki, tel.: [phone]

autor

Walczak J.

• Politechnika Śląska, Instytut Elektrotechniki i Informatyki, tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Machowski J., Bialek J. W., Bumby J. R.: Power System Dynamics: Stability and Control, John Wiley & Sons, 2008.
• 2. Krause P. C.: Analysis of electric machinery, McGraw-Hill Book Company, New York, 1986.
• 3. Paszek S., Nocoń A.: Stabilization of virtual power plant sources, Kwartalnik Elektryka 2009 R. 55 z. 2 (210), pp. 45-50.
• 4. Paszek S., Nocoń A.: Parameter polyoptimization of PSS2A power system stabilizers operating in a multimachine power system including the uncertainty of model parameters, Applied Mathematics and Computation, No. 267 (2015), pp. 750-757.
• 5. Palizban O., Kauhaniemi K.: Microgrid control principles in island mode operation, PowerTech 2013 IEEE Grenoble, DOI: 10.1109/PTC.2013.6652453.
• 6. Bayat M., Sheshyekani K., Rezazadeh A.: A Unified Framework for Participation of Responsive End-User Devices in Voltage and Frequency Control of the Smart Grid, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 30, no. 3, may 2015.
• 7. Kolev L.V.: Interval Methods for Circuit Analysis, Advanced Series on Circuit and Systems Vol. I, World Scientific Publ., Singapore 1993.
• 8. Kacprzyk J.: Zbiory rozmyte w analizie systemowej, PWN, Warszawa 1986.
• 9. Gubner J.A.: Probability and Random Processes for Electrical and Computer Engineers, Cambridge Univ. Press, New York 2006.
• 10. Kudrewicz J.: Analiza funkcjonalna dla automatyków i elektroników, PWN, Warszawa 1976.
• 11. Paszek S., Berhausen S., Boboń A., Majka Ł., Nocoń A., Pasko M., Pruski P., Kraszewski T.: Pomiarowa estymacja parametrów dynamicznych generatorów synchronicznych i układów wzbudzenia pracujących w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2013.
• 12. Paszek S., Nocoń A.: Optimisation and polyoptimisation of power system stabilizer parameters, Lambert Academic Publishing, Saarbrucken 2014.
• 13. Berhausen S., Paszek S.: Assessment of the accuracy of synchronous generator model parameter estimation based on noisy dynamic waveforms, Przegląd Elektrotechniczny, 2015 R. 91 No. 7, pp. 16-20.
• 14. Power Technologies, a Division of S&W Consultants Inc.: Program PSS/E Application Guide. Siemens Power Technologies Inc., 2002.
• 15. Simon D.: Evolutionary Optimization Algorithms, John Wiley & Sons, 2013.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).