Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  stabilność systemu elektroenergetycznego
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Increasing penetration of renewable sources into Power System in Poland
EN
Increased Penetration of the Polish Power Supply System by renewable sources (RES) leads to a number of serious and new problems. The problems are associated with evacuating energy from producers (particularly visible for PV installations), change in the direction of power flow in the lines of the transmission and distribution system, problems with balancing energy production in the system related to uncertainty production of RES and a limitations in the possibility of control range of classic power plants. The current EU legislation leading to the increase of RES penetration will cause a significant rise appearance of in these problems. In principle these problems are unsolvable without the use of effective and achievable on a large scale methods and technologies of energy storage. The article estimates the generation level, generation variability and possible shortages in wind energy production in Poland in the case of the expansion of wind farms into offshore farms on the Baltic Sea. Data used in paper are based on some years of work inland RES in Poland available from PSE site. The idea is to adjust an operation of the power system to the basic formula of energy production and consumption balance with the required stability margins. A simple algorithm for estimating the size of the energy reserve necessary to stabilize the operation of the power system has been proposed. An important problem is also the assessment of the "geographical premium" (location). Theoretically, with the growth of the analyzed RES production area, the stability of DER production should increase since it become independent from purely local weather conditions.
PL
Wzrost Penetracji Polskiego Systemu Elektroenergetycznego przez źródła odnawialne (OZE) prowadzi do szeregu problemów: kłopotów wyprowadzeniem energii od producentów (szczególnie widoczne dla instalacji PV), zmiana kierunku przepływu mocy w liniach systemu przesyłowego i rozdzielczego, kłopoty z bilansowaniem systemu związane z niepewnością produkcji OZE oraz ograniczeniem w możliwości regulacji klasycznych elektrowni. Obecne prawodawstwo UE spowoduje znaczny wzrost tych problemów, w zasadzie nierozwiązywalnych bez efektywnego i olbrzymiego składowania energii w SEE. W artykule oszacowano poziom generacji, zmienność generacji oraz możliwe niedobory w produkcji energii wiatrowej (produkcja DER) w Polsce w przypadku rozbudowy farm wiatrowych na farmy morskie nad Bałtykiem. Ideą jest dostosowanie pracy systemu elektroenergetycznego do podstawowego bilansu produkcji i zużycia energii z wymaganymi marginesami stabilności. Zaproponowano prosty algorytm szacowania wielkości rezerwy energii niezbędnej do ustabilizowania pracy systemu elektroenergetycznego. Istotnym problemem jest również ocena „premii geograficznej” (lokalizacji). Teoretycznie wraz ze wzrostem analizowanego obszaru powinna wzrastać stabilność produkcji DER (niezależność od czysto lokalnych zjawisk pogodowych).
EN
Synchronous generators are usually eguipped with power system stabilizers (PSS) to damp low-freguency oscillations. Among the various types of PSS, it has recently been demonstrated that the Multi-Band PSS (MB-PSS) has a better performance to handle all global, inter-area and local modes. However, the performance of this PSS may degrade since the power supply system is intrinsically non-linear and its operating conditions freguently change. This paper introduces a new design of MB-PSS based on Mamdani Fuzzy inference (Fuzzy-MB-PSS). Compared to the IEEE standard MB-PSS, the proposed stabilizer is more efficient owing to its ability to deal with oscillations at different operating points. The controller is tested on a power system benchmark under various disturbance conditions to prove its robustness and to demonstrate its superiority over conventional PSS and MB-PSS.
EN
The stability of electric power systems is one of its most important properties. This article discusses small-disturbance rotor angle stability: aperiodic and oscillatory. The authors consider, typically for stability analysis, the numerical integration methods by modeling in known numerous digital software simulation tools and propose a method for validating of simulation results by benchmark tool instead of field data. The feasibility of the proposed approach is clearly illustrated by the given fragments of the corresponding experimental studies.
PL
Stabilność systemów elektroenergetycznych jest jedną z jego najważniejszych właściwości. W artykule omówiono stabilność kątową wirnika o małych zakłóceniach: aperiodyczną i oscylacyjną. Autorzy rozważają, typowo dla analizy stabilności, metody integracji numerycznej poprzez modelowanie w znanych licznych narzędziach do symulacji oprogramowania cyfrowego i proponują metodę walidacji wyników symulacji za pomocą narzędzia wzorcowego zamiast danych terenowych. Wykonalność proponowanego podejścia wyraźnie ilustrują podane fragmenty odpowiednich badań eksperymentaln.
4
EN
This work refers to the concept of online monitoring of generators' dynamic stability based on the critical clearing time (hereinafter referred to as "CCT"). The CCT may be considered a basic criterion of the dynamic stability of a synchronous generator. The work presents an analysis of factors (operating condition of a generator, short-circuit power of the system, increase of the proportion of distributed production in the distribution system (hereinafter referred to as "DS ") influencing the CCT and analysis of possibilities to increase the value of the CCT. In this work, we present a relatively simple concept built on the calculation of the CCT using a swing equation, which may be implemented into the dispatch control of power systems (hereinafter referred to as "PS").
PL
Praca odnosi się do koncepcji monitorowania online dynamicznej stabilności generatorów w oparciu o krytyczny czas rozliczeniowy (zwany dalej „CCT”). CCT można uznać za podstawowe kryterium stabilności dynamicznej generatora synchronicznego. W pracy dokonano analizy czynników (stan pracy generatora, moc zwarciowa systemu, zwiększenie udziału produkcji rozproszonej w systemie dystrybucyjnym (dalej „DS”) wpływających na CCT oraz analizę możliwości zwiększyć wartość CCT W pracy przedstawiamy stosunkowo prostą koncepcję opartą na obliczeniu CCT za pomocą równania wahadłowego, która może zostać zaimplementowana w sterowaniu dyspozycją systemów elektroenergetycznych (dalej „PS”).
PL
W artykule przedstawiono zagrożenia, które mogą wystąpić w krajowym systemie elektroenergetycznym oraz planowane środki obrony przed wystąpieniem dużej awarii systemowej. Zaprezentowano stanowisko laboratoryjne do badania automatyki samoczynnego częstotliwościowego odciążania (SCO), zbudowane w oparciu na zabezpieczeniu RFT-451A i modelu stacji elektroenergetycznej SN.
EN
The article presents threats that may occur in the national power system and planned measures of defense against a system failure. A laboratory stand is also presented for the study of self-contained automatic frequency thrust relieving (SCO) based on the RFT-451A security system and model of SN electroenergetic station.
PL
Przedstawiono zestawienie metod prowadzenia szybkiej regulacji turbiny parowej, współpracującej z generatorem dużej mocy, które zostały opracowane w celu zapewnienia stabilności pracy turbogeneratora przy wystąpieniu znacznych zakłóceń w odbiorze mocy przez system elektroenergetyczny. Szybka regulacja turbiny parowej ma na celu efektywne zmniejszenie jej mocy mechanicznej w celu utrzymania w ruchu danej jednostki wytwórczej. Metody szybkiej regulacji turbiny parowej zostały opracowane jako alternatywa do obecnie stosowanych rozwiązań, takich jak urządzenia FACTS (Flexible Alternating Current Transmission System), rezystorów hamujących czy awaryjnego odstawienia bloku energetycznego. Ze względu na korzyści, głównie ekonomiczne, wynikające z ich zastosowania, pozyskały zainteresowanie ośrodków naukowych i przemysłowych na całym świecie, np. Europejskiej Sieci Operatorów Systemów Przesyłowych Energii Elektrycznej (ENTSO-E).
EN
The following publication presents an account of methods for conducting fast turbine valving control of a steam turbine acting as a prime mover for a large power generating unit. The following methods were developed as means of protection of a power system stability during large transients in a power grid. The fast turbine control methods are designed to effectively decrease mechanical power output of a steam turbine in order to secure its continuous operation in the power system. They are perceived as an alternative to commonly used protection systems like FACTS (Flexible Alternating Current Transmission System), breaking resistors and even emergency power unit tripping. Because of the benefits, mainly economical, arising from the implementation of fast turbine control methods they continue to be of interest to the researchers, both academic and industrial, and to the European Network of Transmission System Operators for Electricity (ENTSO-E).
PL
Rozprawa traktuje o zastosowaniu drugiej - bezpośredniej metody Lapunowa do opracowania reguł sterowania łączy HVDC, dzięki którym możliwa jest poprawa stabilności systemu elektroenergetycznego prądu przemiennego. Opracowana metoda stanowi uzupełniającą pętlę sterowania, której działanie uaktywnia się w stanach nieustalonych. Jest sterowaniem wielowejściowym opartym na zmiennych stanu, którego trafność została potwierdzona przez analizę modalną oraz symulacje komputerowe w domenie czasu dla wielomaszynowego systemu testowego.We wprowadzeniu do problemu sterowania łączy HVDC w stanach nieustalonych przedstawiono krótką historię łączy HVDC wskazując główne wady i zalety tych łączy. Opisano budowę podstawowych typów łączy oraz sposób sterowania przekształtnikami, przechodząc dalej do hierarchicznej struktury sterowania łączy HVDC, gdzie odnotowano możliwość realizacji dodatkowych regulatorów łączy HVDC poprzez dostarczenie zewnętrznego sygnału modulującego odpowiednio moc zadaną przekształtników, bez konieczności ingerencji w układy sterowania stacji przekształtnikowych. Przeanalizowano następnie aktualne propozycje sterowania łączy HVDC w zakresie poprawy stabilności systemu elektroenergetycznego. Na tej podstawie sformułowano tezę pracy oraz określono podstawowe wymagania dla reguł sterowania łączy HVDC poprawiających stabilność systemu elektroenergetyeznego. W celu opracowania optymalnego, z punktu widzenia całego systemu elektroenergetycznego, regulatora założono realizację sterowania wielowejściowego, opartego na zmiennych stanu. Na potrzeby rozwiązania zasadniczego problemu zaprezentowano modele łączy HVDC oraz urządzeń FACTS. Przedstawiono rownież modele matematyczne generatorów synchronicznych oraz równania opisujące sieć elektroenergetyczną. Zadanie syntezy regulatora łączy HVDC podzielono na szereg etapów. W pierwszym etapie opracowano reguły sterowania czynną mocą zadaną pojedynczego łącza HVDC w systemie elektroenergetycznym. Stabilizujące reguły sterowania opracowane zostały dla modelu liniowego systemu elektroenergetycznego z wykorzystaniem bezpośredniej metody Lapunowa. Jako cel sterowania przyjęto maksymalizację szybkości rozpraszania energii podczas kołysań jednocześnie maksymalizując ich tłumienie. Przedstawiono zależność określającą zmiany mocy czynnych poszczególnych generatorów w funkcji zmiennych sterujących. Opracowaną metodę rozszerzono następnie dla równoczesnego sterowania wielu łączy HVDC oraz urządzeń FACTS w systemie elektroenergetycznym. W kolejnym etapie opracowano algorytmy jednoczesnego sterowania zarówno mocą czynną i bierną w węzłach przyłączenia łącza HVDC. Uogólniając następnie przedstawioną propozycję dla wielu łączy HVDC w systemie elektroenergetycznym. W kolejnym rozdziale podobne rozważania przeprowadzono dla linii prądu stałego z odczepami, czyli dla wieloterminalowych sieci HVDC. Przeanalizowano również problem sterowalności poszczególnych generatorów za pomocą przedstawionych algorytmów, określając wpływ lokalizacji łączy HVDC na konkretne generatory. Druga część pracy zawiera wyniki testów symulacyjnych opracowanej metody. Na początku tej części przedstawiono zwarty opis zasadniczych elementów modelu systemu testowego. Na podstawie danych systemu testowego New England opracowano i zbudowano wielomaszynowy model systemu elektroenergetycznego umożliwiający zamianę wybranych linii prądu przemiennego na równoważne łącza HVDC. Uwzględniono możliwość sterowania utrzymującego stałą moc wymiany oraz proponowane reguły sterowania. W modelu przewidziano również możliwość zainstalowania i odpowiedniego sterowania urządzeń FACTS. Podczas badań symulacyjnych przeanalizowano wpływ łącza HVDC utrzymującego stałą moc wymiany na stabilność systemu elektroenergetycznego prądu przemiennego. Następnie, z bardzo dobrym rezultatem, zweryfikowano skuteczność zaproponowanych reguł sterowania. Określono wpływ struktury pomiarowo telekomunikacyjnej na uzyskiwane rezultaty sterowania. Określono również wrażliwość zaproponowanej metody na zmiany konfiguracji sieci, jej obciążeń oraz na opóźnienia w przesyle informacji wejściowych dla regulatora. W ostatniej części pracy wykonano analizę modalną dla systemu testowego z wykorzystaniem proponowanych metod sterowania, która ostatecznie potwierdziła ich skuteczność.
EN
The dissertation deals with the use of the direct Lyapunov method for the development of control law of HVDC links, to improve the stability of the AC power system. This method is supplementary to the main control and it is activated in the transient state. The proposed control is a multi-loop control based on state variable. The validity of the proposed control has been confirmed by modal analysis and by time domain computer simulation for a multi-machine test system. The introduction to the problem of controlling HVDC links in transient states includes a brief history of HVDC lines indicating the main advantages and disadvantages of these links. The construction of the basic types of links and how to control converters has also been described, going on to the hierarchical control structure of HVDC links. It also presents the possibility of implementing additional control of HVDC links by providing an external modulating signal of converter reference power, without die need to interfere in the control systems of converter stations. Then the current proposals of HVDC link control to improve the stability of the power system have been analyzed. On this basis, the thesis of the dissertation and basic requirements for the HVDC link control law to improve the power system stability have been formulated. In order to develop an optimal controller from the point of view of the whole power system, implementation of multi-input control has been assumed, based 0Il1be state variables. To solve the fundamental problem, a model which combines HVDC links and FACTS devices has been presented. Also, mathematical models of synchronous generators and equations for the transmission network have been presented. The task of the HVDC links controller synthesis is divided into several stages. In the first stage, active power control rules set for a single HVDC link in the power system have been developed. Stabilizing control rules have been derived using the direct Lyapunov method for the linear model of the power system. The aim of control is to maximise the rate of energy dissipation during power swings and therefore maximisation of their damping. Also, the dependence of changes in the active power of generators as a function of given control variables has been presented. The developed method has then been extended for simultaneous control of multiple HVDC links and FACTS devices in a power system. In the next stage, algorithms have been developed for simultaneous control of both active and reactive power in the HVDC links terminal nodes. The presented method has been generalized for any number of HVDC links in the power system. In the next chapter, similar considerations have been carried out for multi-terminal DC links. The problem of controllability of given generators using the presented algorithms and the impact of location of the HVDC links to specific generators have been analyzed. The second part of the dissertation presents the results of the simulation test of this method. The beginning of this section provides a compact description of the essential elements of the test system model. Based on data from the New England test system, a multi-machine power system model has been developed and built. That model allows the conversion of selected lines in the equivalent AC HVDC link and gives the possibility of retaining constant power control and the proposed control rules. The model also provides the possibility to install FACTS devices with suitable control. During preliminary simulation studies, the influence of HVDC links with constant power control on the stability of the AC power system has been examined. Then the effectiveness of the proposed control law has been verified with a very good result. The proposed control is robust and insensitive to changes in the network configuration, loading conditions and delays in transmission of input signals. In the last part of the dissertation, a modal analysis has been performed to verify the system using the proposed control methods, which ultimately proves their effectiveness.
8
Content available remote Możliwości oceny bieżącego stanu stabilności SEE
PL
W normalnych stanach pracy systemu elektroenergetycznego poszukuje się odpowiedzi na pytanie, jak parametry pracy systemu: napięcia węzłowe, moce węzłowe, przekładnie transformatorów, wpływają na wielkość strat przesyłowych, aby w ten sposób optymalizować pracę systemu. W stanach zagrożenia poszukuje się odpowiedzi na pytanie, jak te same parametry wpływają na warunki bezpiecznej pracy systemu, a głównie na jego stabilność, aby w ten sposób zapobiegać awariom. Zakłócenia stabilnej pracy systemów wynikają z niedostatecznego rozpoznania stanu zagrożenia przed zakłóceniem i ograniczonych możliwości obrony systemów przed kaskadowym rozwojem awarii po wystąpieniu zakłócenia inicjującego awarię. Środkiem zapobiegającym utarcie stabilności w systemie jest zapewnienie wystarczających rezerw zarówno po stronie wytwarzania, jak po stronie przesyłu. Warunkiem bezpiecznej pracy każdego systemu jest zachowanie określonych, lokalnych bilansów mocy czynnej i biernej. Przesyłanie dowolnie dużych mocy na dowolnie duże odległości nie jest możliwe. W sieci występują uwarunkowane prawami fizycznymi, naturalne ograniczenia zdolności przesyłowej sieci na wielu kierunkach przesyłu mocy, próba przekroczenia których kończy się utratą stabilności. Teoretycznie do utraty stabilności w systemie dochodzi po wyczerpaniu fizycznych możliwości przesyłu mocy, tzn. po przekroczeniu naturalnej zdolności przesyłowej sieci na jakimś kierunku przesyłu mocy. Do zakłócenia stabilności w systemie może dochodzić również wtedy, gdy w sieci nie wystąpiły żadne przeciążenia lub nadmierne spadki napięcia. Zadania optymalizacji pracy SEEoraz badanie jego stabilności można realizować w czasie rzeczywistym, przy wykorzystaniu tych samych, aktualnie pozyskiwanych danych pomiarowych i przy użyciu podobnych narzędzi programowych. W obu przypadkach korzysta się z algorytmów obliczania gradientu strat. Dodatkową zaletą metody jest to, że jej wynikami są liczby względne, o jednakowym znaczeniu (interpretacji) dla wszystkich węzłów sieci i różnych stanów pracy sieci. Raz określone wartości krytyczne będą ważne dla różnych układów (normalnych, remontowych) i stanów pracy sieci, w tym dla stanów awaryjnych, powstałych po wyłączeniu pewnej liczby elementów sieci.
EN
Disturbances of power grid stable operation result from insufficient identification of threat state before disturbance and limited opportunities of power grid defense against cascaded development of failure after initiating disturbance. Early identification of stability state (reserve) is one of the most important duties of the system operator. Currently developed tools for testing conditions of power grid stability are not commonly used in current operators action. In the article possibilities of some improvements of effectiveness in this area are discussed.
9
Content available remote Sterowanie urządzeń UPFC w inteligentnych sieciach przesyłowych przyszłości
PL
Artykuł dotyczy przyszłościowych inteligentnych sieci przesyłowych wyposażonych w szeregowe urządzenia FACTS typu UPFC oraz sterowanie zmiennych stanu oparte na nowoczesnych systemach pomiarowych WAMS. To sterowanie dedykowane jest do poprawy stabilności systemu elektroenergetycznego i tłumienia kołysań mocy po wystąpieniu zakłóceń. W stosunku do sterowania głównego, polegającego na regulacji przepływów w sieci, ma ono charakter uzupełniający stabilizujący system. Algorytm proponowanego sterowania stabilizującego został wyprowadzony za pomocą bezpośredniej metody Lapunowa dla nieliniowego modelu systemu wielomaszynowego przy założeniu maksymalizacji rozpraszania energii podczas kołysań mocy i ich tłumienia. Proponowany algorytm sterowania stabilizującego jest realizowany za pomocą regulatora wielowejściowego z sygnałami wejściowymi (zmiennymi stanu) generowanymi przez nowoczesny system pomiarowy WAMS oparty na urządzeniach PMU synchronizowanych sygnałem GPS.
EN
This paper addresses the future intelligent transmission network (smart grid) equipped with series FACTS devices such as UPFC and state-variable stabilising control based on modern WAMS. This stabilising control is activated in the transient state of power system and is supplementary with respect to the main steady-state control designed for power flow regulation. Stabilising control algorithm, proposed in this paper, have been derived for a nonlinear multi–machine system model using direct Lyapunov method with the aim to maximise the rate of energy dissipation during power swings and therefore maximisation of their damping. The proposed stabilising control algorithm is executed by a multi-loop controller with the input signals (state variables) generated by modern WAMS based on PMU synchronised by GPS signals.
10
Content available remote Internal interactions of UPFC multifunction controller
EN
Interactions between controllers are one of the main reasons of weakly damped oscillations in power systems. This phenomenon is mostly due to either their inadequate tuning or the lack of coordination of their action. The analysis of the problem becomes much more complicated in case of using FACTS-based multifunctional controllers. In such a situation other reasons of control interactions could appear. This paper presents an analysis of internal interactions occurring during the multifunction operation of Unified Power Flow Controller (UPFC) installed a multimachine test system. The analysis is performed using relative gain array and generalised dynamic relative gain.
PL
Interakcje regulatorów są jedną z głównych przyczyn słabo tłumionych oscylacji pojawiających się w systemie elektroenergetycznym. Zjawisko to występuje głównie w wyniku niewłaściwego doboru parametrów regulatorów lub braku koordynacji ich działania. Analiza problemu interakcji jest szczególnie złożona w przypadku wielofunkcyjnych regulatorów urządzeń FACTS. W tym przypadku również inne przyczyny mogą powodować występowanie interakcji w układzie regulacji. Artykuł przedstawia analizę wewnętrznych interakcji powstających w wyniku działania wielofunkcyjnego regulatora urządzenia UPFC w wielomaszynowym systemie elektroenergetycznym. Analiza interakcji została przeprowadzona z wykorzystaniem metody macierzy względnego wzmocnienia oraz metody uogólnionego względnego dynamicznego wzmocnienia.
PL
Urządzenia FACTS a w szczególności typu UPFC mogą być stosowane w systemie elektroenergetycznym do regulacji w celu poprawy stabilności oraz tłumienia kołysań mocy. W artykule towarzyszącym (część I) opisano matematyczny liniowy model wielomaszynowego systemu elektroenergetycznego zawierającego urządzenie FACTS typu UPFC. W tym referacie przedstawiono zastosowanie metody LQR do projektowania optymalnego regulatora urządzenia UPFC. Przeprowadzono szczegółową analizę wyboru wskaźnika jakości wykorzystywanego w procesie optymalizacji. Określono wpływ poszczególnych zmiennych stanu oraz zmiennych sterujących na efektywność sterowania. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych, które potwierdziły dużą efektywność proponowanego regulatora zarówno w przypadku tłumienia kołysań mocy jak i poprawy jakości regulacji napięcia generatora.
EN
FACTS devices, and in particular the Unified Power Flow Controller (UPFC) can be used to enhance the power system stability by improving voltage control and damping power swings. In the accompanying paper (Part I) the mathematical model of a multi-machine system, for which UPFC has been used is presented. This paper presents the application of the LQR method in designing of UPFC controller. A detailed analysis of the performance index selection has been conducted. The influence of different state variables and control variables in control efficiency is defined. Finally results of simulation tests undertaken, which confirmed the efficiency of the control device proposed in power swing damping and improving the quality of generator voltage control are presented.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.