A method for enhancing power system’s steady-state voltage stability level by considering active power optimal dispatch with linear grid models

• Autorzy: Drabecki Mariusz

Identyfikatory

DOI

10.32016/1.62.10

Warianty tytułu

PL

Metoda poprawy stabilności napięciowej SEE, zakładając optymalną dyspozycję mocy czynnej przy liniowym modelu sieci

• Konferencja: XIX Konferencja Naukowa "Aktualne problemy w elektroenergetyce" APE'19 (XIX, 12.06.2019-14.06.2019; Jastrzębia Góra, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study I propose an optimisation approach towards enhancing power systems’ voltage stability level which links reactive power redispatch of existing generating units with adding new reactive power compensators to the system. For voltage stability assessment, two methods were used: Continuation Power Flow and Modal Analysis. The main target was to link voltage stability enhancement module with active power dispatch via optimisation problems with linear grid models, such as DC-OPF. Thanks to such an approach, the method can be implemented by operators that solve similar problems in their Market Management Systems (MMS). For testing purposes the method was implemented using MATLAB with MATPOWER. LP/QP optimisation problems were coded in CVX 2.0 and solved with MOSEK 8.0. The approach was tested on 30-bus IEEE 30 and 200-bus Illinois 200 test systems.

PL

Praca przedstawia algorytm zwiększający poziom stabilności napięciowej SEE wykorzystując optymalną dyspozycję mocy przez rozwiązywanie zadań typu DC-OPF. Dla dobranych przez nie punktów pracy mocy czynnej przystępuje do zarządzania dyspozycją mocy biernej tak, aby zwiększyć poziom stabilności napięciowej. Początkowo, celem poprawy poziomu stabilności napięciowej, próbuje redyspozycji generacji mocy biernej już istniejących jednostek wytwórczych. Gdy nie przynosi ona zadowalającego efektu, iteracyjnie budowane są kompensatory mocy biernej. Dyspozycja mocy czynnej przez zadania o liniowym modelu sieciowym pozwala na implementację prezentowanej metody przez operatora, który z nich korzysta do zarządzania pracą SEE oaz planowania inwestycji. W pracy do analizy poziomu stabilności napięciowej wykorzystywany był algorytm Continuation Power Flow oraz Analiza Modalna. Na potrzeby testów wykorzystano środowisko MATLAB z pakietem MATPOWER i interfejsem modelowania CVX 2.0 oraz solwer LP/QP MOSEK 8.0. Testy przeprowadzono dla 30-węzłowej sieci IEEE 30 i 200-węzłowej syntetycznej Illinois 200.

Słowa kluczowe

EN

Voltage Stability; Optimal Power Flow; Optimisation; Market Management Systems

PL

Stabilność Napięciowa; Optimal Power Flow; optymalizacja; Systemy Zarządzania Rynkiem Energii

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 62
• Strony: 55--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Drabecki Mariusz

• Institute of Control and Computation Engineering, Warsaw University of Technology tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Ajjarapu V., Christy C.: The Continuation Power Flow: a tool for steady state voltage stability analysis, Conference Papers 1991 Power Industry Computer Application Conference, May 1991
• 2. Gao B.,Morison G. K., Kundur P.: Voltage stability evaluation using Modal Analysis, IEEE Power Engineering Review, vol. 12, no. 11, November 1992.
• 3. Kessel P., Glavitsch H.: Estimating the voltage stability of a power system, IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 1, no. 3, July 1986.
• 4. Lis R..: Problemy z oceną i sposoby poprawy stabilności napięciowej sieci przesyłowej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2013.
• 5. Menezes T. V., Da Silva L. C. P., Affonso C. M,. da Costa V. F.: MVAR management on the pre-dispatch problem for improving voltage stability margin, IEE Proceedings - Generation, Transmission and Distribution, vol. 151, no. 6, November 2004.
• 6. Milano F., Canizares C. A., Invernizzi M..: Multiobjective optimization for pricing system security in electricity markets, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 18, no. 2, May 2003.
• 7. Drabecki M.: Optimization methods for voltage stability enhancement in electric power dispatch problem, Faculty of Electrical Engineering, Warsaw University of Technology, September 2018.
• 8. Zimmerman R. D., Murillo-Sanchez C. E., Thomas R. J.: “MATPOWER: Steady-state operations, planning, and analysis tools for power systems research and education,” IEEE Transactions on Power Systems, vol. 26, no. 1, February 2011.
• 9. Da Silva L. C. P, Wang Y., da Costa V. F., Xu W.: Assessment of generator impact on system power transfer capability using modal participation factors, IEE Proceedings - Generation, Transmission and Distribution, vol. 149, no. 5, September 2002.
• 10. Zhu J.: Optimization of Power System Operation. John Wiley & Sons, Hoboken 2009.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).