Нов индекс за прогнозиране на срив за анализ на стабилността на напрежението и ранжиране на аварийни ситуации в електроенергийните системи

   Нестабилността на напрежението е сериозно явление, което може да се появи в електрическата система поради критични или стресови условия. За да се предотврати колапсът на напрежението, причинен от такава нестабилност, е необходима точна прогноза за колапса на напрежението за планирането и функционирането на електрическата система. В тази статия се предлага нов индекс за прогнозиране на колапса (NCPI), за да се оцени стабилността на напрежението в електрическата система и критичните условия на линиите. Ефективността и приложимостта на предлагания индекс се изследват в системите IEEE 30-бус и IEEE 118-бус и се сравняват с известните съществуващи индекси (Lmn, FVSI, LQP, NLSI и VSLI) при различни операции на електрическата система, за да се потвърди неговата приложимост и универсалност. Изследването представя и чувствителността на съществуващите индекси и анализира техния влияние върху прогнозирането на колапса на напрежението. Резултатите показват превишаването на предлагания индекс в точното определяне на максималната нагрузка и прогнозирането на критичните линии, слабите бусове и слабите зони в средни и големи мрежи при различни операции и контингентности на електрическата система.

1.Въведение.

     Нестабилността на напрежението е една от значимите проблеми в електрическата система, която трябва да се вземе под внимание, за да се осигури надежден пренос на енергия до потребителите. Поради непрекъснатото увеличение на електрическата нагрузка, съвременната електрическа система настоятелно изисква сигурни средства за пренос на електричество. От гледна точка на околната среда и икономиката, е трудно да се инсталират нови преносни линии. Освен това ситуацията става по-сложна с нарастващата проникновеност на възобновяеми енергии. Най-значителното предизвикателство, пред което стои мрежата, е прекомерната нагласа на преносните линии, водеща до голямо падане на напрежението, което може да доведе до колапс на напрежението поради прекомерна нагласа на линиите. В този случай, линията се намира в критично състояние и системата може да изпита колапс дори при малки разстройства. Колапсът на напрежението води до излизане на линията от системата, когато нагласата надвиши допустимия лимит. След това, излизането на линията от системата увеличава потока на енергията в други линии, потенциално причинявайки последователно излизане на линиите и довеждане до блекаут на цялата мрежа.

2.Индекси за стабилност на напрежението (VSIs).

     VSIs се използват като измервателни инструменти, за да се определи дали системата е стабилна или не. В литературата са предложени много методи за оценка на стабилността на напрежението. Индексите за стабилност на напрежението се класифицират в три категории: VSIs на линии, VSIs на бусове и общо VSIs. Класификацията на VSIs може да бъде групирана в четири типа: (1) индекси, базирани на променливи на линиите; (2) индекси, базирани на променливи на бусовете; (3) индекси, базирани на матрицата Якоби; и (4) индекси, базирани на фазови мерни единици (PMU). Индексите, базирани на матрицата Якоби, могат да идентифицират точки на колапс на напрежението и да определят маржинала на стабилност.

3.Предложен нов индекс за прогнозиране на колапса NCPI.

     Формулировката на индекса LQP е основана на пълното игнориране на съпротивлението на линията. Това води до грешни прогнози за колапс. Този индекс игнорира и относителната посока на активния мощностен поток в линията във връзка с реактивния мощностен поток. За да се избегнат тези недостатъци, е формулиран подобрен нов индекс за прогнозиране на колапса (NCPI), основан на частичното игнориране на съпротивлението на преносната линия, като се вземат предвид влиянията на активния и реактивния мощностен поток върху стабилността на напрежението в системата.

4.Анализ на стабилността на напрежението, базиран на NCPI.

    Основната цел на анализа на стабилността на напрежението е да се определят точки на колапс на напрежението, максимална нагласа, слаби бусове и критични линии, използвайки предложената NCPI. Стабилността на напрежението обикновено има висока чувствителност към реактивната мощност. Следователно, тежката реактивна мощност във всеки конкретен бус се определя, за да се идентифицират слабите бусове и критичните линии.

5.Класиране и анализ на контингентностите, базирани на NCPI.

     Резултатите показват най-чувствителната или критична линия, поради изключване на линията или генерираща единица, която има най-висока стойност NCPI сред линиите. Най-критичната линия е подходяща да бъде прекъсната от услугата поради изключване на линията. В този случай, ако операторите не направят корекции навреме, ще се случат редица изключвания на линии.

Източник: IEEE Xplore

Заявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата, моля се свържете за изтриване.