Określenie stabilności kątowej systemu elektroenergetycznego na podstawie przebiegów mocy chwilowej przy zakłóceniach zwarciowych

• Autorzy: Pruski P. , Paszek S.

Warianty tytułu

EN

Assesment of power system angular stability based on instantaneous power waveforms at short-circuit disturbances

• 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 wyniki obliczeń elektromechanicznych wartości własnych (związanych ze zjawiskami elektromechanicznymi) macierzy stanu systemu elektroenergetycznego (SEE) uzyskiwanych na podstawie analizy przebiegów nieustalonych mocy chwilowej zespołów wytwórczych. Analizowano zakłócenia w postaci krótkotrwałego zwarcia małoprądowego w różnych liniach przesyłowych SEE. Wykorzystana metoda obliczeń wartości własnych polega na aproksymacji analizowanych przebiegów mocy chwilowej za pomocą przebiegów będących superpozycją składowych modalnych związanych z poszukiwanymi wartościami własnymi. Aproksymację tę sprowadzono do minimalizacji funkcji celu określonej jako błąd średniokwadratowy, występujący między przebiegiem aproksymowanym i aproksymującym. Uzyskano zadowalającą dokładność obliczeń wszystkich elektromechanicznych wartości własnych.

EN

The paper presents the results of calculations of the electromechanical eigenvalues (associated with electromechanical phenomena) of the power system (PS) state matrix based on analysis of the instantaneous power transient waveforms of the PS generating units. There were analysed the disturbances in the form of a symmetrical low-current short-circuit in different PS transmission lines. In the PS model used there was taken into account influence of a central frequency regulator. The method for eigenvalue calculations used in the paper consists in approximation of the analysed instantaneous power waveforms with the waveforms being a superposition of modal components associated with the searched eigenvalues. The approximation consists in minimisation of the objective function defined as the mean square error that occurs between the approximated and approximating waveforms. For the minimisation of the so-defined objective function a hybrid optimisation algorithm being a serial connection of the genetic and gradient algorithms was used. This connection eliminates the basic drawbacks of those both algorithms. To avoid calculation errors occurring when the optimisation algorithm gets stuck in the objective function local minimum, calculations of the eigenvalues for each disturbance waveform were performed repeatedly. The calculation results with the objective function values larger than a certain assumed limit were rejected. The arithmetic means of the not rejected results were assumed to be the final calculation results of the real and imaginary parts of particular eigenvalues.

Słowa kluczowe

PL

system elektroenergetyczny; stabilność kątowa; elektromechaniczne wartości własne; stany nieustalone

EN

power system; angular stability; electromechanical eigenvalues; transient states

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 53
• Strony: 95--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr., rys., tab.

Twórcy

autor

Pruski P.

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

autor

Paszek S.

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

Bibliografia

• 1. Paszek S., Nocoń A.: The method for determining angular stability factors based on power waveforms, AT&P Journal Plus2, Power System Modeling and Control, Bratislava, Slovak Republic 2008, pp. 71-74.
• 2. Pruski P., Paszek S.: Assessment of Polish Power System angular stability based on analysis of different disturbance waveforms, Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences, No. 63, Vol. 2, 2015, pp. 435–441.
• 3. Pruski P., Paszek S.: Analiza modalna wybranych przebiegów zakłóceniowych w systemie elektroenergetycznym. Wyznaczanie wskaźników stabilności kątowej, Monografia nr 592, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2016.
• 4. Pruski P., Paszek S.: Obliczenia elektromechanicznych wartości własnych na podstawie przebiegów mocy chwilowej i prędkości kątowej zespołów wytwórczych przy zakłóceniu skokowym, Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, nr 42, 2015, s. 43-46.
• 5. Pruski P., Paszek S.: Calculations of electromechanical eigenvalues based on instantaneous power waveforms, Przegląd Elektrotechniczny, No. 4, 2014, pp. 214-217.
• 6. Cetinkaya H.B., Ozturk S., Alboyaci B.: Eigenvalues Obtained with Two Simulation Packages (SIMPOW and PSAT) and Effects of Machine Parameters on Eigenvalues, Proc. of the 12th IEEE Mediterranean Electrotechnical Conference MELECON 2004, Vol. 3, pp. 943-946.
• 7. Saitoh H., Miura K., Ishioka O., Sato H., Toyoda J.: Online modal analysis based on synchronized measurement technology, Proc. of International Conference on Power System Technology, 2002, pp. 817–822.
• 8. Baron B., Piątek Ł.: Metody numeryczne w C++ Builder. Helion, Gliwice 2004.
• 9. J. Machowski, J. Białek, J. Bumby: Power System Dynamics. Stability and Control, John Wiley & Sons, Chichester, New York, 2008.
• 10. Paszek W.: Dynamika maszyn elektrycznych prądu przemiennego, Helion, 1998.
• 11. Paszek S.: Wybrane metody oceny i poprawy stabilności kątowej systemu elektroenergetycznego, Monografia nr 357, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2012.
• 12. de Mello F. P., Hannett L. H.: Representation of Saturation in Synchronous Machines, IEEE Transactions on Power Systems 1986, Vol. PWRS-1, November, No. 4, pp. 8-18.
• 13. Power Technologies, a Division of S&W Consultants Inc.: Program PSS/E Application Guide, Siemens Power Technologies Inc., 2002.

Uwagi

PL

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