Voltage collapse study of power system under load shedding point

• Autorzy: Abed, Rasha Yasen , Salman, Ghassan Abdullah , Salman, Nesrallh

Warianty tytułu

PL

Badanie zaniku napięcia w systemie elektroenergetycznym w punkcie zrzutu obciążenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The phenomenon of overloading has become a serious threat to the reliability of power delivery, especially in operating sectors of electrical power networks it leads to voltage collapses. Therefore, adjusting the link between voltage stability and loading need a clear indicator. In this paper a simplified method of presenting the voltage stability margin as a tool to assign the maximum loading of every loading node in the power network. The proposed method is based only on network data and bus voltage magnitude measurement. Considerable results of maximum loading edges are obtained where the weakest node of the power network is also indicated. To improve the voltage stability margin, a wind power generator (Doubly Fed Induction Generator - DFIG) is injected at the weakest node in the electric grid (11-Bus test system). As a result, when a wind power generator (DFIG) is used, the system voltages will improve, losses will decrease, and the system's ability to withstand the overload will increase.

PL

Zjawisko przeciążeń stało się poważnym zagrożeniem dla niezawodności dostaw energii elektrycznej, zwłaszcza w eksploatowanych odcinkach sieci elektroenergetycznych prowadzi do załamań napięcia. Dlatego dostosowanie związku między stabilnością napięcia a obciążeniem wymaga jasnego wskaźnika. W artykule przedstawiono uproszczoną metodę prezentacji marginesu stabilności napięciowej jako narzędzia do wyznaczania maksymalnego obciążenia każdego węzła obciążającego w sieci elektroenergetycznej. Zaproponowana metoda opiera się wyłącznie na danych sieciowych i pomiarze wielkości napięcia magistrali. Znaczące wyniki maksymalnych krawędzi obciążenia uzyskuje się tam, gdzie wskazany jest również najsłabszy węzeł sieci elektroenergetycznej. Aby poprawić margines stabilności napięcia, generator energii wiatrowej (Doubly Fed Induction Generator - DFIG) jest wtryskiwany do najsłabszego węzła sieci elektrycznej (system testowy 11-Bus). W rezultacie, gdy używany jest generator energii wiatrowej (DFIG), napięcia w systemie poprawią się, straty zmniejszą się, a zdolność systemu do wytrzymania przeciążenia wzrośnie

Słowa kluczowe

PL

spadek napięcia; margines stabilności napięcia; zrzut obciążenia; podwójnie zasilany generator indukcyjny

EN

voltage collapse; voltage stability margin; load shedding; wind generator; DFIG

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 12
• Strony: 190--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Abed, Rasha Yasen

• Department of Power and Electrical Machines, College of Engineering University of Diyala, Baqubah, Iraq,

autor

Salman, Ghassan Abdullah

• Department of Power and Electrical Machines, College of Engineering University of Diyala, Baqubah, Iraq,

autor

Salman, Nesrallh

• Department of Power and Electrical Machines, College of Engineering University of Diyala, Baqubah, Iraq,

Bibliografia

• [1] Koessler,RodolfoJ. “Voltagein stability/collapse-an overview” IEE Colloquium on Voltage Collapse (Digest No: 1997/101). IET, 1997.
• [2] Husham Idan Hussein, Hassan Saadallah Naji, Ghassan Abdullah Salman, “Voltage stability assessment prediction using a guide strategy-based adaptive particle swarm optimisation-neural network algorithm” International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS), Vol. 13, No. 4, December 2022, pp. 2199-2206.
• [3] Ahmed Majeed Ghadban, Ghassan Abdullah Salman, Husham Idan Hussein,” Assessment of voltage stability based on power transfer stability index using computational intelligence models” International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), Vol. 11, No. 4, August 2021, pp. 2790-2797.
• [4] Clark, H. K. “New challenge: Voltage stability” IEEE Power Engineering Review ;(USA) (1990).
• [5] Hatim G. Abood, Ghassan Abdullah Salman, and Ali Sachit Kaittan,” A Regularized Approach for Solving Ill-Conditioned State Estimation of Distribution Systems” ELEKTROTEHNIŠKI VESTNIK 86(3): 137-143, 2019.
• [6] Balu, C. W. T. N. J., and Dominic Maratukulam. “ Power system voltage stability ” New York, NY, USA: McGraw-Hill, 1994.
• [7] Haque, Ml H. “A fast method for determining the voltage stability limit of a power system.” Electric power systems research 32.1 (1995): 35-43.
• [8] GUNADIN, Indar Chaerah, et al. "Forecasting Voltage Collapse when Large-Scale Wind Turbines Penetrated to Power Systems Using Optimally Pruned Extreme Learning Machines (OPELM)-Case Study: Electric Power System South Sulawesi-Indonesia." Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, r. 98 nr 5/2022 (2022).
• [9] Verayiah, Renuga, et al. "Review of under-voltage load shedding schemes in power system operation." Przegląd elektrotechniczny 90.7 (2014): 99-103.
• [10] Salman, Nesrallh, Azah Mohamed, and Hussain Shareef. "Reliability improvement in distribution systems by optimal placement of DSTATCOM using binary gravitational search algorithm." Przegląd Elektrotechniczny 88.2 (2012): 295-299.
• [11] Overbye, Thomas J., and Christopha L. DeMarco. "Improved techniques for power system voltage stability assessment using energy methods." IEEE Transactions on Power Systems 6.4 (1991): 1446-1452.
• [12] Lof, P-A., et al. "Fast calculation of a voltage stability index." IEEE Transactions on Power Systems 7.1 (1992): 54- 64.
• [13] Canizares, Claudio A. “On bifurcations, voltage collapse and load modeling.” IEEE transactions on power systems 10.1 (1995): 512-522.
• [14] Inkollu, Sai Ram, and Venkata Reddy Kota. "Optimal setting of FACTS devices for voltage stability improvement using PSO adaptive GSA hybrid algorithm." Engineering science and technology, an international journal 19.3 (2016): 1166-1176.
• [15] Ghassan Abdullah Salman, Hatim G. Abood, Mayyadah Sahib Ibrahim, “Improvement the voltage stability margin of Iraqi power system using the optimal values of FACTS devices”, International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), Vol. 11, No. 2, April 2021, pp. 984-992.
• [16] Kianersi, Hadi, and Hamid Asadi. “Voltage stability improvement by using FACTS elements with economic consideration.” Ciência e Natura 37.6-2 (2015): 162-167.
• [17] Ekanayake, Janaka B., et al. “Dynamic modeling of doubly fed induction generator wind turbines.” IEEE transactions on power systems 18.2 (2003): 803-809.
• [18] Zebar, Abdelkrim. "Static synchronous compensator and superconducting fault current limiter for power transmission system transient stability regulation including wind generator." Przegląd Elektrotechniczny 96 (2020).
• [19] A. N. J. Almakki, “Using Feedback Control to Control Rotor Flux and Torque of the DFIG-Based Wind Power System, ” International Journal of Engineering and Technology Innovation, vol. 13, no. 1, pp. 70-85 , 2023.
• [20] Haque, M. H. "On-line monitoring of maximum permissible loading of a power system within voltage stability limits." IEE Proceedings-Generation, Transmission and Distribution 150.1 (2003): 107-112.
• [21] Federico Milano. “Power System Analysis Toolbox.” Documentation for PSAT version 1.3.4, July 14, 2005
• [22] Sadat,Hadi."Power system analysis." McGraw-Hill Inc (1999).

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).

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.12.34