Un nou índex de predicció de col·lapse per a l'anàlisi de la estabilitat de tensió i la classificació de contingències en sistemes elèctrics
La inestabilitat de tensió és un fenòmen serios que pot ocorreix en un sistema elèctric degut a condicions crítiques o estressants. Per prevenir el col·laps de tensió causat per aquesta inestabilitat, és necessària una predicció precisa del col·laps de tensió per a la planificació i operació del sistema elèctric. Aquest article proposa un nou índex de predicció de col·laps (NCPI) per avaluar les condicions d'estabilitat de tensió del sistema elèctric i les condicions crítiques de les línies. La efectivitat i aplicabilitat de l'índex proposat s'han investigat en els sistemes IEEE 30-bus i IEEE 118-bus i s'ha comparat amb els índexs existents coneguts (L mn, FVSI, LQP, NLSI i VSLI) en diverses operacions del sistema elèctric per validar la seva practicabilitat i versatilitat. L'estudi també presenta les suposicions de sensibilitat dels índexs existents i analitza el seu impacte en la predicció del col·laps de tensió. Els resultats mostren la superioritat de l'índex proposat en estimar amb precisió la màxima càrrega admissible i predir les línies crítiques, els barris febles i les àrees febles en xarxes mitjanes i grans durant diverses operacions de càrrega elèctrica i contingències.
1.Introducció.
La inestabilitat de tensió és un dels problemes significatius en el sistema elèctric que cal considerar per assegurar la transferència de potència als consumidors. Degut a l'increment continu de la càrrega elèctrica, el sistema elèctric actual requereix urgentment instal·lacions segures de transmissió de potència. Des d'un punt de vista ambiental i econòmic, és un repte instal·lar noves línies de transmissió. També, la situació es complica més amb la creixent penetració d'energies renovables. El desafí més crucial al que fa front la xarxa és la sobrecàrrega en les línies de transmissió, que provoca una baixada massiva de tensió, la qual pot causar un col·laps de tensió degut a la sobrecàrrega de les línies. En aquest cas, la línia es troba en un estat crític, i el sistema pot col·lapsar fins i tot amb petites pertorbacions. El col·laps de tensió porta a la sortida d'una línia del sistema quan la càrrega supera el límit permès. Subsequèntment, la sortida de la línia del sistema augmenta el flux de potència en altres línies, podent causar sortides consecutives de línies i conduir a un apagament total de la xarxa.
2.Índexs d'Estabilitat de Tensió (VSIs).
Els VSIs s'utilitzen com eines de mesura per determinar si un sistema és estable o no. Hi ha molts mètodes per a l'avaluació de l'estabilitat de tensió que han estat proposats en la literatura. Es classifiquen tres categories de VSIs: VSIs de línies, VSIs de barris i VSIs generals. La classificació de VSIs, es pot agrupar en quatre tipus: (1) índexs basats en variables de línies; (2) índexs basats en variables de barris; (3) índexs basats en la matriu Jacobian; i (4) índexs basats en Unitats de Mesura de Fasor (PMU). Els índexs basats en la matriu Jacobian poden identificar els punts de col·laps de tensió i determinar el marge d'estabilitat.
3.Nou Índex de Predicció de Col·laps Proposat (NCPI).
La formulació de l'índex LQP es basa en ignorar completament la resistència de la línia. Això porta a prediccions errònies de col·laps. Aquest índex també ignora la direcció relativa del flux de potència activa en una línia en relació amb el flux de potència reactiva. Per evitar aquests inconvenients, es formula un millorat Nou Índex de Predicció de Col·laps (NCPI) basat en ignorar parcialment la resistència d'una línia de transmissió, tenint en compte els impacts del flux de potència activa i reactiva en l'estabilitat de tensió del sistema.
4.Anàlisi d'Estabilitat de Tensió Basada en NCPI.
El principal objectiu de l'anàlisi d'estabilitat de tensió és determinar els punts de col·laps de tensió, la màxima càrrega admissible, els barris febles i les línies crítiques utilitzant l'índex proposat NCPI. Normalment, l'estabilitat de tensió té una alta sensibilitat a la càrrega de potència reactiva. Per tant, es determina la càrrega pesada de potència reactiva a cada barri específic per identificar els barris febles i les línies crítiques.
5.Classificació i Anàlisi de Contingències Basades en NCPI.
Els resultats mostren la línia més sensible o crítica degut a un apagament de línia o a un apagament d'unitat de generació, que té el valor NCPI més alt entre les línies. La línia més crítica és elegible per interrompre el servei degut a un apagament de línia. En aquest cas, s'ocorrerà una sèrie d'apagaments de línies si els operadors no fan correccions a temps.
Font: IEEE Xplore
Declaració: Respecteu l'original, els bons articles meriteixen ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.
