Jauns sabrušanas prognozēšanas rādītājs sprieguma stabilitātes analīzei un situāciju klasifikācijai enerģētikas sistēmās

   Spriegums sprieguma nestabilitātei ir nopietns parādības, kas var notikt enerģijas sistēmā kritisku vai sastresantu apstākļu dēļ. Lai novērstu sprieguma sabrukumu, ko rada šāda nestabilitāte, enerģijas sistēmas plānošanai un darbībai ir nepieciešama precīza sprieguma sabrukuma prognozēšana. Šajā rakstā tiek piedāvāts jauns sabrukuma prognozes indekss (NCPI), lai novērtētu sistēmas sprieguma stabilitātes stāvokli un līniju kritiskos stāvokļus. Piedāvātā indeksa efektivitāte un piemērošanas iespējas tika pētītas IEEE 30 šķidrumu un IEEE 118 šķidrumu sistēmās, salīdzinot to ar zināmajiem esošajiem indeksiem (Lmn, FVSI, LQP, NLSI un VSLI) dažādos enerģijas sistēmas darbības režīmos, lai pierādītu tā praktiskumu un universālumu. Studija arī izklāsta esošo indeksu jūtīguma a priekšstatu un analizē to ietekmi uz sprieguma sabrukuma prognozēšanu. Rezultāti parāda piedāvātā indeksa labvēlīgumu precīzi novērtējot maksimālo slodzes spēju un prognozējot kritiskās līnijas, vājas šķidrumu vietas un vājas teritorijas vidējos un lielos tīklos dažādos slodzes darbības režīmos un situācijās.

1.Ievads.

     Sprieguma nestabilitāte ir viens no galvenajiem problēmu jautājumiem elektrosistēmā, ko jāņem vērā, lai nodrošinātu drošu enerģijas pārnesi patērētājiem. Tā kā elektroslodze nepārtraukti pieaug, mūsdienu elektrosistēmai steidzami nepieciešamas drošas elektroenerģijas pārnese. No vides un ekonomikas perspektīvas, ir grūti instalēt jaunas pārneses līnijas. Turklāt situācija kļūst vēl sarežģītāka, jo pieaug atjaunojamās enerģijas iedarbība. Tīkla galvenais izaicinājums ir pārmērīga slodze pārneses līnijās, kas rada lielu sprieguma pazemināšanos, kas var izraisīt sprieguma sabrukumu, ja līnijas slodze pārsniedz atļautās robežas. Šādā gadījumā līnija nonāk kritiskā stāvoklī, un pat mazākām perturbācijām sistēma var satikt ar sabrukumu. Sprieguma sabrukums ved pie līnijas izstāšanās no sistēmas, kad slodze pārsniedz atļautās robežas. Pēc tam, kad līnija izstājas no sistēmas, citu līniju slodze palielinās, potenciāli izraisa secīgu līniju izstāšanos un noved pie vesela tīkla apgāzes.

2.Sprieguma stabilitātes indeksi (VSIs).

     VSIs tiek izmantoti kā mērīšanas rīki, lai noteiktu, vai sistēma ir stabila vai nē. Literatūrā ir piedāvāti daudzi metodes sprieguma stabilitātes novērtēšanai. Trīs VSIs kategorijas ir klasificētas: līnijas VSIs, šķidrumu VSIs un kopējie VSIs. VSIs klasifikācija var tikt sadalīta četrās grupās: (1) līnijas mainīgo balstīti indeksi; (2) šķidrumu mainīgo balstīti indeksi;(3) Jakobi matricas balstīti indeksi; un (4) fazora mērījumu vienību (PMU) balstīti indeksi. Jakobi matricas balstītie indeksi var identificēt sprieguma sabrukuma punktus un noteikt stabilitātes mēru.

3.Piedāvātais jaunais sabrukuma prognozes indekss NCPI.

     Indeksa LQP formulēšana balstīta uz pilnu ignorēšanu līnijas pretestības. Tas noved pie kļūdainām sabrukuma prognozēm. Šis indekss arī ignorē aktīvās jaudas plūsmas relatīvo virzienu attiecībā pret reaktivās jaudas plūsmu. Lai izvairītos no šiem trūkumiem, ir formulēts uzlabots jauns sabrukuma prognozes indekss (NCPI), balstoties uz daļēju ignorēšanu transmisijas līnijas pretestības, ņemot vērā aktīvās un reaktivās jaudas plūsmas ietekmi uz sistēmas sprieguma stabilitāti.

4.Sprieguma stabilitātes analīze, balstoties uz NCPI.

    Sprieguma stabilitātes analīzes galvenais mērķis ir noteikt sprieguma sabrukuma punktus, maksimālo slodzes spēju, vājas šķidrumu vietas un kritiskās līnijas, izmantojot piedāvāto indeksu NCPI. Parasti sprieguma stabilitāte ir augsti jūtīga pret reaktivās jaudas slodzi. Tādēļ, katras konkrētas šķidrumu vietas smagā reaktivā jauda tiek noteikta, lai identificētu vājas šķidrumu vietas un kritiskās līnijas. 

5.Kontingenta klasifikācija un analīze, balstoties uz NCPI.

      Rezultāti parāda visjūtīgāko vai kritisko līniju, kas rodas dēļ līnijas vai ģeneratora izslēgšanas, kurai ir vislielākā NCPI vērtība starp līnijām. Viskritiskākā līnija ir gatava tikt izslēgta no pakalpojuma dēļ līnijas izslēgšanas. Šajā gadījumā, ja operatori netiek laikus labojumi, notiks līniju izslēgšanas šķērsojums.

Avots: IEEE Xplore

Paziņojums: Ciena oriģinālam, labi raksti ir vērtīgi dalīties, ja ir autortiesību pārkāpums, lūdzu sazinieties, lai to dzēstu.