Nov indeks za napovedovanje strupa pri analizi stabilnosti napetosti in rangiranju nesreč v električnih sistemih

   Nestabilnost napetosti je resna pojava, ki se lahko pojavi v električnem sistemu zaradi kritičnih ali obremenjenih pogojev. Za preprečevanje propada napetosti, ki bi ga povzročila takšna nestabilnost, je potrebno točno napovedovanje propada napetosti za načrtovanje in delovanje električnega sistema. Ta članek predlaga nov indeks za napovedovanje propada (NCPI) za ocenjevanje pogojev stabilnosti napetosti v električnem sistemu in kritičnih pogojev linij. Učinkovitost in uporabnost predlaganega indeksa so preučene na sistemih IEE-Business 30-bus in IEE-Business 118-bus ter primerjane z dobro znanimi obstoječimi indeksi (L mn, FVSI, LQP, NLSI in VSLI) pod različnimi operacijami električnega sistema, da bi se preverila njegova praktičnost in prilagodljivost. Raziskava tudi predstavlja predpostavke o občutljivosti obstoječih indeksov in analizira njihov vpliv na napovedovanje propada napetosti. Rezultati kažejo nadrejenost predlaganega indeksa pri točnem ocenjevanju maksimalne nosilnosti in napovedovanju kritičnih linij, šibkih vozlišč in šibkih območij v srednjih in velikih omrežjih med različnimi operacijami električnega naložnega stanja in nesreč.

1.Uvod.

     Nestabilnost napetosti je eden izmed pomembnih problemov v električnem sistemu, ki mora biti upoštevan, da bi se zagotovil prenos električne energije konsumatorjem. Zaradi stalnega povečevanja električnega naložnega stanja sodobni električni sistem nujno zahteva varne prenosne infrastrukture. S stališča okolja in ekonomije je težko namestiti nove prenosne linije. Tudi situacija postaja bolj zapletena zaradi povečevanja penetracije obnovljive energije. Najpomembnejši izziv, s katerim se sooča omrežje, je prekomerna obremenitev prenosnih linij, kar povzroča velik padec napetosti, ki lahko vodi do propada napetosti zaradi preobremenitve linij. V tem primeru se linija nahaja v kritičnem stanju, in sistem lahko doživi propad celo zaradi majhnih motenj. Propad napetosti vodi do izstopa linije iz sistema, ko preseže dovoljeno omejitev. Nadalje, izstop linije iz sistema poveča pretok moči v drugih linijah, kar lahko povzroči zaporedne izstopi linij in vodi do izklopa celotnega omrežja.

2.Indeksi stabilnosti napetosti (VSIs).

     VSIs se uporabljajo kot merilna orodja za določanje, ali je sistem stabilen ali ne. V literaturi je bilo predlaganih veliko metod za ocenjevanje stabilnosti napetosti. VSIs so razdeljeni v tri kategorije: VSIs za linije, VSIs za vozlišča in splošni VSIs. Klasifikacija VSIs-jev lahko vključuje štiri vrste: (1) indeksi, temeljeni na spremenljivkah linij; (2) indeksi, temeljeni na spremenljivkah vozlišč;(3) indeksi, temeljeni na Jacobianovi matriki; in (4) indeksi, temeljeni na enotah za meritve fazorskih vrednosti (PMU). Indeksi, temeljeni na Jacobianovi matriki, lahko identificirajo točke propada napetosti in določijo rob stabilnosti.

3.Predlagan nov indeks za napovedovanje propada NCPI.

     Formulacija indeksa LQP temelji na popolnem preziranju upora linije. To vodi do napačnih napovedi propada. Ta indeks tudi prezira relativno smer pretoka aktivne moči v odnosu do pretoka reaktivne moči v liniji. Da bi se izognili temi pomanjkljivostim, je formuliran izboljšan nov indeks za napovedovanje propada (NCPI), ki temelji na delni preziranju upora prenosne linije, hkrati pa upošteva vpliv pretoka aktivne in reaktivne moči na stabilnost napetosti sistema.

4.Analiza stabilnosti napetosti na osnovi NCPI.

    Glavni cilj analize stabilnosti napetosti je določiti točke propada napetosti, maksimalno nosilnost, šibka vozlišča in kritične linije z uporabo predlaganega indeksa NCPI. Stabilnost napetosti običajno ima visoko občutljivost na naložno stanje reaktivne moči. Zato je določeno obremenjenost reaktivne moči na vsakem posameznem vozlišču, da bi se identificirala šibka vozlišča in kritične linije. 

5.Rangiranje in analiza nesreč na osnovi NCPI.

      Rezultati kažejo najbolj občutljivo ali kritično linijo zaradi izklopa linije ali generacijske enote, ki ima najvišjo vrednost NCPI med linijami. Najkritičnejša linija je primerna za prekinitev storitve zaradi izklopa linije. V tem primeru bo, če operatorji ne izvedejo popravkov pravočasno, nastopila serija izklopov linij.

Vir: IEEE Xplore

Priporočilo: Spoštujte izvirnik, dobre članke je vredno deliti, če pride do kršitve avtorskih pravic, prosim, za brisanje kontaktirajte.