Sterowanie szeregowych urządzeń FACTS za pomocą sygnałów WAMS

• Autorzy: Nogal Ł.

Warianty tytułu

EN

Control of series FACTS devices using WAMS signals

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono możliwość zastosowania sygnałów uzyskanych za pomocą WAMS (wide area monitoring system) do sterowania urządzeniami FACTS (flexible alternating current transmission system), w celu poprawy stabilności systemu elektroenergetycznego (SEE). Algorytm sterowania urządzeniami FACTS, zaproponowany w tej pracy, uwzględnia zmienne stanu ze wszystkich podsystemów. Algorytm ten został wyprowadzony przy wykorzystaniu bezpośredniej metody Lapunowa, dla liniowego wielomaszynowego modelu SEE. W celu udowodnienia skuteczności działania proponowanego algorytmu oraz słuszności założonej tezy stworzono modele matematyczne połączonych systemów elektroenergetycznych z uwzględnieniem szeregowych urządzeń FACTS w liniach wymiany międzysystemowej. Uzyskane wyniki symulacyjne oraz analiza modalna potwierdziły, iż zaproponowany algorytm w znaczącym stopniu przyczynia się do szybkiego wytłumienia kołysań mocy, w połączonym SEE, po wystąpieniu zakłócenia, jednocześnie przyczyniając się do zmniejszenia oscylacji częstotliwości. Dzięki zastosowaniu proponowanego algorytmu, można uzyskać poprawę stabilności systemu elektroenergetycznego, poprzez zmniejszenie kołysań wirników generatorów synchronicznych.

EN

This paper presents the possibility of application of wide area measurements systems (WAMS) to stability enhancing control of FACTS devices installed in tie-lines of interconnected power system. The created algorithm of the control of FACTS devices with system stabilizer takes into consideration frequencies from all subsystems. The proposed algorithm of the control has been obtained from direct Lyapunov method, for linear multi-machine power system model. Mathematical models of interconnected power systems with the use of series FACTS in tie-lines have been created in order to provide efficiency of the proposed algorithm and correctness of the assumed thesis. Obtained simulation results and the modal analysis confirmed that the proposed algorithm is contributing to quick damping swings in power system after disturbance, at the same time contributing to reducing oscillation of the frequency. Thanks to proposed algorithm it is possible to obtain the improvement in stability of the power system.

Słowa kluczowe

PL

system elektroenergetyczny; stabilność systemu; FACTS; WAMS

EN

electric power system; system stability; FACTS; WAMS

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN ; Komitet Problemów Energetyki Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Archiwum Energetyki
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 41, nr 2
• Strony: 31--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz.

Twórcy

autor

Nogal Ł.

• Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny, Instytut Elektroenergetyki,

Bibliografia

• [1] Analysis and control of power system oscillations. Cigre Task Force 38.01.07, Dec. 1996.
• [2] Białek J.: Are blackouts contagious? IEE Power Engineer, Dec/Jan.2003/2004, 10-13.
• [3] Białek J.: Why has it happened again? Comparison between the 2006 UCTE blackout and the blackouts of 2003. IEEE Power Tech 2007.
• [4] Defence plan against extreme contingences. CIGRE Technical Brochure No. 316, http://www.e-cigre.org
• [5] Design and Real-Time Implementation of Robust FACTS Controller for Damping Inter-Area Oscillation. IEEE Transactions on Power Systems 21(2006), 2, 809-816.
• [6] Hemeida A.M., El-Saady G.: Damping power systems oscillations using FACTS combinations. Universities Power Engineering Conference, 2004. UPEC 2004. 39th International, 6-8 Sept. 2004 vol. 1, 333-337.
• [7] Hingorani N.G., Gyugyi L.: Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmissions Systems. Wiley-IEEE Press, New York 1999.
• [8] Iravani M.R.; Maratukulam D.: Review of semiconductor-controlled (static) phase shifters for power systems applications. Power Systems, IEEE Transactions 9(1994), 1833-183.
• [9] Januszewski M.: Urządzenia FACTS jako środek poprawy stabilności systemu elektroenergetycznego. Rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, Warszawa 2001.
• [10] Kazemi A., Andami H.: FACTS devices in deregulated electric power systems: a review. Electric Utility Deregulation, Restructuring and Power Technologies, 200Ą. (DRPT 2004). Proceedings of the 2004 IEEE International Conference on 5-8 April 2004, 337-342, Vol.1.
• [11] Kazemi A., Sohrforouzani M.V.: Power system damping using fuzzy controlled FACTS devices. Electrical Power and Energy Systems 28(2006), 349-357.
• [12] Kremens Z., Sobierajski M.: FACTS Układy elastycznego przesyłania prądu przemiennego. APE'95, 1995, Gdańsk - Jurata.
• [13] Kundur P.: Power system stability and control. McDraw-Hill, New York 1994.
• [14] Lisowski A.: Awaria systemów elektroeneregtycznych w USA z 2003 r. Automatyka Elektroenergtyczna 2/2008, 44-49.
• [15] Machowski J., Białek J., Bumby J.: Power System Dynamice and Stability. John Wiley&Sons, Chichester 1997.
• [16] Machowski J.: Elastyczne systemy przesyłowe - FACTS. Przegląd Elektrotechniczny 7(2002), 189-196.
• [17] Machowski J.: Regulacja i stabilność systemów elektroenergetycznych. WPW, Warszawa 2007.
• [18] Machowski J.: Stany nieustalone i stabilność systemu elektroenergetycznego. WNT, Warszawa 1989.
• [19] Machowski J., Białek J., Bumby J.: Power System Dynamics. Stability and Control. John Wiley & Sons, Chichester 2008.
• [20] Machowski, J., Nelles, D.: Power system transient stability enhancement by optimal control of static VAR compensators. Int. J. Electrical Power and Energy Systems 14(1992), 5.
• [21] Mhaskar U.P., Kulkami A.M.: Power Oscillation Damping Using FACTS Devices: Modal Controllability, Observability in Local Signals and Location of Transfer Function Zeros. IEEE Transactions on Power Systems 21(2006), 1 ,285-294.
• [22] Pai M.A.: Energy Function Analysis For Power System Stability. Kluwer Academic Publishers, Boston - Dordrecht - London 1989.
• [23] Pavella M., Ernst D., Ruiz-Vega D.: Transient stability of power systems. A unified approach to assessment and control. Kluwer Academic Publisher, 2000.
• [24] Pavella M., Murthy P.G.: Transient Stability of Power Systems. Theory and Practice. John Wiley & Sons, 1994.
• [25] Qing Hu, Guo Qingding, Yu Dongmei, Liu Chunfang: Robust Loop- shaping Power Oscillation Damping Control of FACTS Devices in Large Power Systems. Transmission and Distribution Conference and Exhibition: Asia and Pacific, 2005 IEEE/PES 15-18 Aug. 2005, 1-5.
• [26] Rasolomampionona D.: Optymalizacja parametrów regulatorów przesuwników fazowych w liniach powiązań międzysystemowych uwzględniająca automatyczną regulację częstotliwości i mocy wymiany. Zeszyty Naukowe Politechniki Warszawskiej - Elektryka, z. 134, 2007.
• [27] Robak S.: Projektowanie i analiza odpornych regulatorów urządzeń FACTS w systemie elektroenergetycznym. Prace naukowe - Elektryka z. 136, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.
• [28] Shen J., Liu C, Yokoyama R., Ishimaru M.: Coordinated control of PSS and FACTS for poor damping long-term oscillations in multi-machine power systems. Universities Power Engineering Conference, UPEC 2004, 39th International, 6-8 Sept. 2004, Vol. 1, 323-327.
• [29] Sobierajski M., Rojewski W.: Po czerwcowej awarii 2006, czyli warunki bezpiecznego przesyłania energii elektrycznej. Automatyka Elektroenergetyczna 3/2007, 36-41.
• [30] Sobierajski M., Wiszniewski A., Synal B., Myślecki W., Rojewski W.: Raport końcowy z analizy awarii napięciowej w KSE 26 czerwca 2006 r. Instytut Energoelektryki PWr., Raport Serii SPR nr 01/2007, Wrocław, styczeń/luty 2007 r.
• [31] UCTE: Final Report. System Disturbance on 4 November 2006., 2007.
• [32] US-Canada Power System Outage Task Force: Final Report on the August 14, 2003 Blackout in the United States and Canada. April 2004.
• [33] Vournas CD., Nikolaidis V.C., Tassoulis A.A.: Postmortem Analysis and Data Validation in the Wake of the 2004 Athens Blackout. IEEE Transactions Power Systems 21(2006), 3.
• [34] Wang H.F., Xu H.Z.: FACTS-based stabilizers to damp power system oscillations a survey. Universities Power Engineering Conference, 2004. UPEC 2004. 39th International, 6-8 Sept. 2004, Vol. 1, 318-322.
• [35] Wilson D., Białek J. W., Lubosny Z.: Banishing blackouts. IEE Power Engineering Journal, April/May 2006