Application of phase shifting transformers in the tie-lines of interconnected power systems

• Autorzy: Korab R. , Owczarek R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2015.08.41

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie przesuwników fazowych w liniach wymiany transgranicznej połączonych systemów elektroenergetycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Unscheduled power flows (also known as loop flows) are an increasing problem in the Central and Eastern European (CEE) region. These flows can negatively affect the secure operation of interconnected power systems and limit their cross-border trade capacity. Transmission system operators can prevent unscheduled flows entering their systems by installing phase shifting transformers (PSTs) in their tie-lines. This paper presents selected results of a study on the possibilities for cross-border active power flow control using PSTs installed in the tie-lines on Polish–German and Czech–German interfaces. The interactions between these devices are also demonstrated. One of the most frequently used designs of PST is shown as well. The problem is discussed of unscheduled flows in the CEE region as well as the active power flow control method using PSTs.

PL

Nieplanowe przepływy mocy (określane również jako przepływy kołowe lub karuzelowe) są coraz większym problemem w rejonie Europy Środkowo-Wschodniej (CEE). Przepływy te mogą negatywnie wpływać na bezpieczeństwo pracy połączonych systemów elektroenergetycznych oraz ograniczać ich zdolności wymiany transgranicznej. Operatorzy systemów przesyłowych mogą zapobiegać przepływom nieplanowym poprzez instalację przesuwników fazowych (PF) w liniach wymiany transgranicznej. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań dotyczących możliwości sterowania międzysystemowymi przepływami mocy za pomocą PF instalowanych w liniach wymiany na przekrojach Polska–Niemcy i Czechy–Niemcy. Pokazano również interakcje tych urządzeń. Przedstawiono jedno z najczęściej stosowanych rozwiązań PF. Omówiono kwestię przepływów nieplanowych w rejonie CEE oraz metodę sterowania przepływami mocy czynnej z wykorzystaniem PF.

Słowa kluczowe

EN

power flow control; phase shifting transformers; unscheduled flows; cross-border power flows

PL

sterowanie przepływem mocy; przesuwniki fazowe; przepływy nieplanowe; transgraniczne przepływy mocy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 8
• Strony: 166--170
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Korab R.

• Silesian University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Institute of Power System and Control, 2 Krzywoustego St., 44-100 Gliwice, Poland

autor

Owczarek R.

• Silesian University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Institute of Power System and Control, 2 Krzywoustego St., 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Joint study by ČEPS, MAVIR, PSE Operator and SEPS, Unplanned flows in the CEE region in relation to the common market area Germany–Austria, (2013), available: http://www.pse.pl/uploads/pliki/Unplanned_flows_in_the_CEE_r egion.pdf
• [2] Position of ČEPS, MAVIR, PSE Operator and SEPS regarding the issue of Bidding Zones Definition, (2012), available: http://www.pse.pl/uploads/pliki/Position_of_CEPS_MAVIR_PS EO_SEPS-Bidding_Zones_Definition.pdf
• [3] Majchrzak H., Purchała K., Unplanned power flows and their impact on power system security, Elektroenergetyka – Współczesność i Rozwój, (2012), no.3-4, 8-15, (in Polish)
• [4] Available: http://www.ceps.cz/ENG/Media/Pages/FAQ.aspx
• [5] International Standard IEC 62032/IEEE C57.135, Guide for the application, specification, and testing of phase shifting transformers, First edition, (2005)
• [6] European Network of Transmission System Operators for Electricity (ENTSO-E), Regional Investment Plan Continental Central East, (2012), available: www.entsoe.eu
• [7] Reddy T., Gulati A., Khan M.I., Koul R., Application of Phase Shifting Transformer in Indian Power System, International Journal of Computer and Electrical Engineering, 4 (2012), no.2, 242-245
• [8] Kocot H., Korab R., Lubicki W., Przygrodzki M., Tomasik G., Żmuda K., Improving the cross-border transmission capacity of Polish power system by using phase shifting transformers, CIGRE Session, (2014), C1-108
• [9] Van Hertem D., The use of power flow controlling devices in the liberalized market, Ph.D. thesis, Katholieke Univerisitetit Leuven, (2009)
• [10] Ziomek W., Vijayan K., Felber W., Development of phase shifting transformers at Pauwels Canada, Przeglad Elektrotechniczny, (2006), no.1k, 306-309
• [11] Machowski J., Bialek J.W., Bumby J.R., Power system dynamics. stability and control, John Wiley and Sons, (2008)
• [12] Bladow J., Montoya A., Experiences with parallel EHV phase shifting transformers, IEEE Transactions on Power Delivery, 6 (1991), no.3, 1096-1100
• [13] Bresesti P., Sforna M.; Allegranza V.; Canever D., Vailati R., Application of phase shifting transformers for a secure and efficient operation of the interconnection corridors, IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2 (2004), 1192-1197
• [14] Hluben D., Kolcun M., Use of PST in transmission system of the Slovak Republic, Przeglad Elektrotechniczny, (2011), no.2, 79-82
• [15] Ptacek J., Modlitba P., Vnoucek S., Cermak J., Possibilities of applying phase shifting transformers in the electric power system of the Czech Republic, CIGRE Session, (2006), C2-203
• [16] Kling W.L., Klaar D.A.M., Schuld J.H., Kanters A.J.L.M., Koreman C.G.A., Reijnders H.F., Spoorenberg C.J.G., Phase shifting transformers installed in the Netherlands in order to increase available international transmission capacity, CIGRE Session, (2004), C2-207
• [17] Warichet J., Leonard J.-L., Rimez J., Bronckart O., Van Hecke J., Grid implementation and operational use of large phase shifting transformers in the Belgian HV grid to cope with international network challenges, CIGRE Session, (2010), C2- 207
• [18] Sweeney B., Application of phase-shifting transformers for the enhanced interconnection between Northern Ireland and the Republic of Ireland, Power Engineering Journal, 16 (2002), no.3, 161-167
• [19] Carlini E.M., Manduzio G., Bonmann D., Power flow control on the Italian network by means of phase-shifting transformers, CIGRE Session, (2006), A2-206
• [20] Hurlet P., Riboud J-C., Margoloff J., Tanguy A., French experience in phase-shifting transformers, CIGRE Session, (2006), A2-204
• [21] Harlow H.J., Electric Power Transformer Engineering, CRC Press, (2012)
• [22] Verboomen J., Van Hertem D., Schavemaker P.H., Kling W.L., Belmans R., Phase shifting transformers: principles and applications, International Conference on Future Power Systems, (2005)
• [23] Seitlinger W., Phase shifting transformers discussions of specific characteristics, CIGRE Session, (1998), 12-306
• [24] Kulkarni S.V., Khaparde S.A., Transformer Engineering: Design and Practice, Marcel Dekker, (2004)
• [25] Current Operational Problems Working Group, Operating problems with parallel flows, IEEE Transactions on Power Systems, 6 (1991), no.3, 1024–1034
• [26] Kranhold M., Bäck C., Norlund F., Eriksen P.B., Müller-Mienack M., Ziemann O., Paprocki R., Styczyński Z., Increased cooperation between TSO as a precondition for coping with new challenges in system operation, CIGRE Session, (2010), C2-210
• [27] Majchrzak H., Tomasik G., Owczarek D., Purchała K., Crossborder unplanned flows in European power system as obstacle towards Integrated Electricity Market, CIGRE 7th Southern Africa Regional Conference, (2013), CL305