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国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

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接近电压崩溃的检测采用L¢€“指数

Elfadil.Z。·1穆斯塔法a Elsherif2Mahmoud n Zaggout2
  1. 学系助理教授电气工程,米苏拉塔大学米苏拉塔,利比亚
  2. 讲师、电气工程,大学的米苏拉塔,利比亚米苏拉塔
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文摘

多个系统被认为是苏丹的国家电网展示强大的电压不稳定或电压崩溃的迹象。提出了工作调查接近电力系统电压不稳定与国家电网。本工作描述现实生活应用检测使用L-index方法接近电压崩溃。研究的挑战是找到了一个合适的方法检测电压崩溃的一种有效方式。这项工作表明,通过在苏丹国家电网进行案例研究。工作开始L-index方法或技术。L-indices对于给定的负载条件下计算所有负载公交车和最大的L-indices给出了系统电压崩溃的距离。这项工作报告分析合成的经验获得解决问题与国家电网检测电压崩溃。我们的方法提供了几个结果。讨论了结果的有效性与已知的IEEE 14-bus系统,IEEE 30-bus系统,除了其他的方法。 In this paper after detection of proximity to voltage collapse a compensation method of mitigating the voltage collapse by supplying the reactive power at load buses is discussed and compares the results with and without compensation.

关键字
L-index方法、电压崩溃,苏丹国家电网电压稳定。

介绍
广泛的工作上取得了静态电压稳定,和几个电压稳定指标来自静态功率流分析。电力系统大部分时间在准稳态条件下运作。干扰也发生在电力系统。的例子,这种扰动负荷需求的突然变化,发电机故障或传输系统配置变化由于故障和线路切换。电压稳定涉及电力系统的能力来维持可接受的电压在系统在正常情况下,在受到扰动[1]。电压稳定性分析通过模拟通常需要检查一些系统状态和许多应急场景中,由于这个原因,许多工作已经进行了最近电压稳定和崩溃的预测基于稳态分析的传统方法[2 - 6]。这些关注静态电压稳定分析使用不稳定的测量指标。其中合适的和简单的方法找到稳定裕度和限制通过流行的L-index[7]中描述的一样。这个索引提供足够准确和更实用的评估和可以用一种简单的方式表达的稳定性分析。黄& Nair[8]讨论其值变化之间的零电压稳定指标(无负载)和一个(电压崩溃)。 The indicator incorporates the effect of all other loads in the system on the evaluation of index at individual load buses. The overall voltage stability of the system could be identified by the largest value of the index evaluated amongst all the load buses. This indicator can also be used as a normalized quantitative measure, for estimation of the voltage stability margin from the operating point. The indicator uses information of a normal load flow. Static voltage instability is actually related to the reactive power imbalance. The reactive power support which the bus receives from the system, can limit loadability of that bus and hence the entire system. If the reactive power support reaches below the limit, the system will approach to maximum loading point or voltage collapse point due to high real and reactive power losses [9-11]. Hence, the reactive power supports should be local and adequate in order to avoid problem associated with its transmission [12, 13]. The advantage of the method lies in the simplicity of the numerical calculation and the expressiveness of the result. This paper discusses the formulation of the L-index in detail. The L-index simulation results are presented for IEEE 14-bus, IEEE 30-bus as benchmark and Sudan National Grid. In this paper after detection of proximity to voltage collapse compensation methods of mitigating the voltage collapse by supplying the reactive power at load buses is discussed and compare the results with and without compensation. . On comparison of the results at the load buses it is seen that with capacitor bank at the load buses voltage collapse is mitigated in spite of heavily loading the system. This paper is organized as follows. In section II, describes the problem formulation of the L-index. Section III presents the case study for IEEE 14-bus, IEEE 30-bus as benchmark and Sudan National Grid. In section IV, presents results and discussions, and finally section V a conclusion is drawn by discussing the results.

二世。问题公式化
为了成为实用价值指标L必须扩展到多节点系统,有两类节点必须是杰出的。的一个特点是行为PQ-node代表一种消费节点,另一个包含发电机节点可能是由PV-node或松弛节点。传输系统本身是线性的,允许一个电力系统的矩阵表示。电力系统可以表示为[14]:
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害怕一个¯½¯一个害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕害怕一个½¯½=−¯一个害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕害怕一个½¯½是所需的值由重复的解决方案获得稀疏线性方程。L-index值从1和接近0表示提高系统安全性。卸载系统发电机/负载1.0总线电压¯ƒ00,L指标负载公交车都接近于零,表明系统稳定裕度最大。对于一个给定的网络,随着加载/代的增加,maximum-power-transfer条件和附近的电压大小和角度变化的电压稳定指数j L(总线j)值负载公交车趋于统一,表明系统接近电压崩溃。而不同的方法给出一个通用的图片接近的系统电压崩溃,L-index给一个标量值为每个总线负载。在电压稳定和电压崩溃的各种指标预测,L-index给予相当一致的结果。L-index对于给定的负载条件下计算的负载公交车和最大L-indices给邻近的系统电压崩溃。
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三世。案例研究
IEEE 14-bus标准系统的一个单行的图提取[15]。它由五个同步机;其中两个是提供活动和在公共汽车1和2,无功功率和发电机巴士3,4和5基本上是同步冷凝器;基地总装载系统的水平是259兆瓦和81.3兆乏。IEEE 30-bus测试用例是一种广泛使用的测试用例可以从电力系统测试用例存档(15、16)。巴士1和2提供积极和无功功率,和发电机巴士3、4、5和6是同步冷凝器。剩下的公交车都是负载的公交车。基地总加载水平的系统是283.4 MW和126.2兆乏。苏丹国家电网的简化一行图在附录中给出。45-bus的系统包括两个部分:一个500千伏系统在公共汽车17、18日,26日,27日,在剩下的公交车220 kV系统; the 220 kV network forms the backbone of the transmission system in the Sudanese National Grid, the maximum power can be generated in the Sudan is a round 1700 MW which comes from four power plants, Roseires, Khartoum North, Garri, and Merow, it has 41 transmission lines, 35 load buses, 8 tap-changing transformers, the base total loading level of the system is 1550 MW and 807.1 MVar [6].

四、结果与讨论
L-index变化的范围在0(无载)到1(电压崩溃点)。这个指数是使用MATLAB实现。结果获得了IEEE (14-bus 30-bus)系统作为基准和苏丹国家电网(合成天然气)。答:IEEE 14-bus IEEE 14-bus系统作为基准测试系统。负载流模拟的结果是用来说明L-index预测电压稳定裕度,和L-index计算结果如表1所示。从表1可以看出,最差的顺序加载公交车最大的L-indices无偿为基础和关键的案例几乎是相同的。因此,系统中总线14表示总线最弱。
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图1,图2显示了L-index无偿与公车数量;图1展示了L-index方法基本情况和图2代表L-index在电压稳定极限。的情况下系统中总线14表示总线最弱。从无花果。2和3显示,最大L-index at总线14分别是1和0.588,因此图3后补偿的价值将减少从1到0.588。
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图4,图5显示了L-index无偿与公车数量;图4表示L-index方法基本情况和图5代表L-index电压稳定极限。这两种情况下汽车30,29日和26日代表软弱的公交车;因此系统中总线30薄弱的公共汽车。比较图5和6的最大Lindex at总线30是减少从1在图6图5到0.475中看起来非常明确的补偿的影响。
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c .苏丹国家电网单线图显示苏丹国家电网连接在附录A强化模拟基础和关键的情况下,L-index计算最糟糕的公共汽车在表3中列出的系统,它提供了基础和关键用例的结果。从表3可以看出,订单最糟糕的公共汽车的最大Lindices基础和关键的情况下无偿几乎是相同的。基于这些结果可以得出结论,公交车的中心区域代表29日28日和30日对这两种情况下弱的公交车。图7、8显示了L-index无偿与公车数量;图5表示L-index方法基本情况和图8代表L-index电压稳定极限。两例最弱的总线是# 29,进一步,可以看出公交车28和30站是最关键的。因此,中部地区代表网格中的薄弱的公共汽车。因此指示系统的电压稳定裕度的改善。之间的比较也都是无花果。8和9很清楚l-index的最大值从0.9781减少总线29日在图8到0.489在图9中减少约50%,这表明改善系统电压稳定裕度。
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诉的结论
本文详细讨论了L-index方法的制定。L -指数越高值表明最关键的公交车,因此最多L-indices接近系统中代表的是一个指标电压崩溃。仿真结果的L-index IEEE 14-bus系统上进行,IEEE 30-bus系统(基准)和苏丹国家电网系统。结果清楚地表明,L-index在所有情况下都是稳定的。L-index基于电压稳定指数计算简单,它提供了一个定量方法评估系统的电压稳定在任何给定的操作点。负载公交车的比较的结果是发现与电容器负载总线电压崩溃的银行减轻尽管严重加载系统的比较补偿的状态和无报酬的看到公车的权力交接功能增加后增加并联电容器。比较能最好的帮助下实现数据的图表显示Lindex补偿和无报酬的,这种补偿方法是最低成本与其他方法进行比较。

引用