Performance enhancement of smart grid using an optimal placement of FACTS: Case of TCSC

• Autorzy: Taha Rachdi , Saoudi Yahi , Chrifi-Alaoui Larbi , Errachdi Ayachi

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.02.56

Warianty tytułu

PL

Zwiększanie wydajności inteligentnych sieci poprzez optymalne rozmieszczenie FAKTÓW: przypadek TCSC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper proposes an optimal placement of FACTS to enhance smart grid performance. Indeed, this work analyzes the static and dynamic stability of voltage, angle, power and frequency of smart grid by testing some cases to explore the weakest regions. Currently, power grids, long power lines and rapidly increasing load demand make the system more demanding than ever. Random placement of FACTS cannot improve power grid performance. By studying unstable voltage regions using the line stability index method when placing FACTS methods predicts and prevents system failures. For this reason, a static and synchronous capacitors and Thyristor Controlled Series Compensator (TCSC) are used for effective voltage recovery and regulation. This device will be integrated in IEEE-14 bus. As results, the system can be managed efficiently and provide electricity to consumers in a reliable, safe and cost-effective manner. The PSAT SIMULINK environment is also used for performance analysis.

PL

W artykule zaproponowano optymalne rozmieszczenie FACTS w celu zwiększenia wydajności inteligentnych sieci. Rzeczywiście, w tej pracy analizowano statyczną i dynamiczną stabilność napięcia, kąta, mocy i częstotliwości inteligentnej sieci, testując niektóre przypadki w celu zbadania najsłabszych regionów. Obecnie sieci energetyczne, długie linie energetyczne i szybko rosnące zapotrzebowanie na obciążenie sprawiają, że system jest bardziej wymagający niż kiedykolwiek. Losowe rozmieszczenie FACTS nie może poprawić wydajności sieci energetycznej. Badając niestabilne obszary napięcia za pomocą metody wskaźnika stabilności linii podczas umieszczania metod FACTS, przewiduje się i zapobiega awariom systemu. Z tego powodu do skutecznego odzyskiwania i regulacji napięcia stosowane są kondensatory statyczne i synchroniczne oraz kompensator szeregowy sterowany tyrystorowo (TCSC). Urządzenie to będzie zintegrowane z magistralą IEEE-14. Dzięki temu można efektywnie zarządzać systemem i dostarczać energię elektryczną odbiorcom w sposób niezawodny, bezpieczny i opłacalny. Do analizy wydajności wykorzystywane jest także środowisko PSAT SIMULINK.

Słowa kluczowe

EN

stability; TCSC; grid’s dynamic enhancement; FACTS

PL

stabilność; TCSC; dynamiczne wzmocnienie siatki; FACTSKTY

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 2
• Strony: 279--285
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Taha Rachdi

• University of Tunis El Manar
• University of Picardie Jule Verne

autor

Saoudi Yahi

• University of Picardie Jule Verne

autor

Chrifi-Alaoui Larbi

• University of Sfax

autor

Errachdi Ayachi

• University of Tunis El Manar

Bibliografia

• [1] Mahmud K., Town GE., Morsalin S., Hossain MJ.S.: Integration of electric vehicles and management in the internet of energy, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 82(4), pp. 4179–839, 2018.
• [2] Kamarposhti, Mehrdad A., H. Lesani.: Effects of STATCOM, TCSC, SSSC and UPFC on static voltage stability, Electrical Engineering, 93(1), pp. 33–42, 2011.
• [3] Tostado V., Marcos, Salah K., Francisco J.: Development andComparison of Efficient Newton-Like Methods for Voltage Stability Assessment, Electric Power Components and Systems, 48(16), pp. 1798–1813, 2021.
• [4] Abdelaziz, Almoataz Y., Metwally A. El-Sharkawy, Mahmoud A.Attia: Optimal location of thyristor-controlled series compensation and static VAR compensator to enhance steadystate performance of power system with wind penetration, Electric Power Components and Systems, 43(18), pp. 1999–2009, 2015.
• [5] Makarov, Yuri V., al.: Blackout prevention in the united states, europe, and russia., Proceedings of the IEEE, 93(11), pp. 1942–1955, 2005.
• [6] Musa, Mohammed HH., Abusabah Ahmed IA.: Faulted-Phase Identification in TCSC-Compensated Transmission Lines using Concordance Correlation Coefficient-Based Method, Electric Power Components and Systems, 49(8), pp. 782–791, 2021.
• [7] Alhmoud, Lina, Al-Zoubi H.: IoT applications in wind energyconversion systems, Open Engineering, 9(1), pp. 490–499, 2019.
• [8] Taha R., Yahia S.,Ines M. , Florin I. , Ayachi E.: The impact of integration wind turbine on the stability of the electricity Grid, International Conference on Information Technology and Smart Industrial Systems Paris, July 15 – 17 2022.
• [9] Taha R., Yahia S.,Ines M. , Florin I. , Ayachi E.: Influence of increasing order of AVR machine on electrical grid stability, 3rdInternational Conference on Applied Engineering and Natural Sciences July 20-23, Konya, 2022.
• [10] Sreejith, S., Sishaj P., Simon, Selvan .M. P.: Power flow analysis incorporating firing angle model based TCSC, 5th International Conference on Industrial and Information Systems, 19(3), IEEE, 2010.
• [11] Patel, Ramnarayan, Vasundhara M., Vinay P.: Modelling of TCSC controller for transient stability enhancement, International Journal of Emerging Electric Power Systems, 7(1),IEEE, 2006.
• [12] El-Hawary, Mohamed E.: The smart grid state of the art andfuture trends, Electric Power Components and Systems, 70(3), pp. 239–250, 2014.
• [13] Panda, Sidhartha,Narayana P.P. : MATLAB/SIMULINK based model of single-machine infinite-bus with TCSC for stability studies and tuning employing GA, International Journal of Energy and Power Engineering, 1(3), pp. 560–569, 2007.
• [14] Chaudhuri, Balarko, Bikash C. Pal.: Robust damping of multiple swing modes employing global stabilizing signals with a TCSC, IEEE Transactions on power systems, 19(1), pp. 499– 506, 2004.
• [15] Vijayakumar, K.: Optimal location of FACTS devices for congestion management in deregulated power systems, International Journal of Computer Applications, 16(6), pp. 29–37, 2011.
• [16] Yazdanpanah G., A., Asghari R.: A novel line stability index (NLSI) for voltage stability assessment of power systems, Proceedings 7th WSEAS Int. Conf. on Power Systems, 2007.
• [17] Mathur, Mohan R., Rajiv K. Varma. : Thyristor-based FACTS controllers for electrical transmission systems, John Wiley Sons, 2002.
• [18] Li, B. H., al.: Modelling of TCSC dynamics for control andanalysis of power system stability, International Journal of Electrical Power Energy Systems, 22(1), pp. 43–49, 2000.
• [19] Juncheng, Geng, al.: Mathematical model for describing characteristics of TCSC., Proceedings. International Conference on Power System Technology, 2002.
• [20] Marian NOGA, Andrzej O˙ZADOWICZ, Jakub GRELA, Grzegorz HAYDUK, Active Consumers in Smart Grid Systems - Applications of the Building Automation Technologies, PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 89 NR 6/2013
• [21] Sabrije OSMANAJ, Bukurie HOXHA, Rexhep SELIMAJ,An experimental study of Wind Data of a Wind Farm in Kosovo, PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 94 NR 7/2018
• [22] Josip PAVLEKA, Srete NIKOLOVSKI, Marinko STOJKOV, Finding Optimal Location of FACTS device for dynamic Reactive Power compensation using Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimisation (PSO), PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY, R. 95 NR 8/2019.
• [23] M. Eslami, H. Shareef, A. Mohamed, M. Khajehzadeh, A Survey on Flexible AC Transmission Systems (FACTS), Przeglad Elektrotechniczny, 2012, 88, 1-11. Fatiha LAKDJA, F.Z GHERBI, S.A ZIDI, OPF including TCSC devices using FACTS program software, PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), R. 88 NR 11a/2012.
• [24] Roshanak REZAEIPO, Ahad KAZEMI, Milad TAYEBI, Operational comparison of a new FACTS controller RHFC) with other FACTS devices considering modified steady-state model, PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY (Electrical Review), R. 88 NR 7a/2012

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).