Indeks Prediksi Kollapse Baru untuk Analisis Stabiliti Voltan dan Penilaian Keadaan Darurat dalam Sistem Kuasa

   Kestabilan voltan adalah fenomena serius yang boleh berlaku dalam sistem kuasa kerana keadaan kritikal atau tertekan. Untuk mencegah runtuh voltan yang disebabkan oleh ketidakstabilan tersebut, ramalan runtuh voltan yang tepat diperlukan untuk perancangan dan operasi sistem kuasa. Kertas ini mencadangkan indeks ramalan runtuh baharu (NCPI) untuk menilai keadaan kestabilan voltan sistem kuasa dan keadaan kritikal garisan. Keberkesanan dan kesesuaian indeks yang dicadangkan diteliti pada sistem IEEE 30-bus dan IEEE 118-bus dan dibandingkan dengan indeks-indeks sedia ada yang terkenal (L mn, FVSI, LQP, NLSI, dan VSLI) di bawah beberapa operasi sistem kuasa untuk mengesahkan kepraktisannya dan kepelbagaian. Kajian ini juga memaparkan anggapan sensitiviti indeks sedia ada dan menganalisis kesan mereka terhadap ramalan runtuh voltan. Hasilnya menunjukkan kelebihan indeks yang dicadangkan dalam menganggar beban maksimum dan meramal garisan kritikal, bus lemah, dan kawasan lemah dalam rangkaian sederhana dan besar semasa pelbagai operasi beban kuasa dan keadaan darurat.

1.Pengenalan.

     Ketidakstabilan voltan adalah salah satu masalah penting dalam sistem elektrik yang perlu dipertimbangkan untuk memastikan penghantaran kuasa kepada pengguna. Kerana peningkatan berterusan dalam beban elektrik, sistem kuasa elektrik masa kini mendesak memerlukan kemudahan penghantaran kuasa elektrik yang selamat. Dari sudut pandangan alam sekitar dan ekonomi, sukar untuk memasang garisan penghantaran baru. Selain itu, situasi menjadi lebih kompleks dengan penembusan tenaga boleh diperbaharui yang semakin meningkat. Cabaran paling penting yang dihadapi oleh rangkaian adalah beban berlebihan dalam garisan penghantaran yang menyebabkan penurunan voltan yang besar, yang boleh menyebabkan runtuh voltan akibat beban berlebihan pada garisan. Dalam kes ini, garisan menjadi dalam keadaan kritikal, dan sistem boleh menghadapi runtuh walaupun gangguan kecil. Runtuh voltan menyebabkan keluaran garisan dari sistem apabila beban melebihi had yang dibenarkan. Akibatnya, keluaran garisan dari sistem meningkatkan aliran kuasa di garisan lain, yang mungkin menyebabkan keluaran berturut-turut garisan dan menyebabkan padam sepenuh rangkaian.

2.Indeks Kestabilan Voltan (VSIs).

     VSIs digunakan sebagai alat pengukuran untuk menentukan sama ada sistem stabil atau tidak. Terdapat banyak kaedah untuk penilaian kestabilan voltan yang telah dicadangkan dalam literatur. Tiga kategori VSIs diklasifikasikan: VSIs garisan, VSIs bus, dan VSIs keseluruhan. Pengelasan VSIs, boleh dikelompokkan kepada empat jenis: (1) indeks berdasarkan pemboleh ubah garisan; (2) indeks berdasarkan pemboleh ubah bus;(3) indeks berdasarkan matriks Jacobian; dan (4) indeks berdasarkan Unit Pengukuran Fasa (PMU). Indeks berdasarkan matriks Jacobian dapat mengenal pasti titik runtuh voltan dan menentukan margin kestabilan.

3.Indeks Ramalan Runtuh Baharu NCPI yang Dicadangkan.

     Formulasi indeks LQP berdasarkan pada pengabaian sepenuhnya rintangan garisan. Ini membawa kepada ramalan runtuh yang salah. Indeks ini juga mengabaikan arah relatif aliran kuasa aktif dalam garisan berkaitan dengan aliran kuasa reaktif. Untuk mengelakkan kelemahan-kelemahan ini, Indeks Ramalan Runtuh Baharu yang Dipertingkat (NCPI) dibentuk berdasarkan pengabaian separa rintangan garisan penghantaran, sambil mengambil kira impak aliran kuasa aktif dan reaktif terhadap kestabilan voltan sistem.

4.Analisis Kestabilan Voltan Berdasarkan NCPI.

    Matlamat utama analisis kestabilan voltan adalah untuk menentukan titik runtuh voltan, beban maksimum, bus lemah, dan garisan kritikal menggunakan indeks yang dicadangkan NCPI. Kestabilan voltan biasanya sangat sensitif terhadap beban kuasa reaktif. Oleh itu, beban kuasa reaktif yang berat pada setiap bus tertentu ditentukan untuk mengenal pasti bus lemah dan garisan kritikal. 

5.Penjenisan dan Analisis Darurat Berdasarkan NCPI.

      Hasilnya menunjukkan garisan yang paling sensitif atau kritikal akibat pemadaman garisan atau unit penjanaan, yang mempunyai nilai NCPI yang paling tinggi di antara garisan. Garisan yang paling kritikal layak untuk diputuskan dari perkhidmatan akibat pemadaman garisan. Dalam kes ini, siri pemadaman garisan akan berlaku jika operator tidak membuat pembetulan dengan segera.

Sumber: IEEE Xplore

Penyataan: Hormati asal, artikel yang baik layak dikongsi, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.