Improving the efficiency of mode automation using synchrophasor measurements to identify stability disturbance

Autor: Alexandr Gunin, Karmel Tokhtibakiev, Almaz Saukhimov, Anur Bektimirov, Eugene Didorenko
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 2 No. 8 (122) (2023): Energy-saving technologies and equipment; 18-26
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2 № 8 (122) (2023): Енергозберігаючі технології та обладнання; 18-26
ISSN: 1729-4061
1729-3774
Popis: The paper presents new approaches and principles for identifying the conditions of stability disturbance based on detecting dangerous disturbances in the early stages using information about changes in regime parameters and their Rate of Change. As a mode parameter, the mutual voltage angle between the controlled 500 kV substation and its Rate of Change was selected in the study. It is suggested to take the values of the mentioned parameters from the Wide Area Measurements System (WAMS). The relevance of the research is due to the need to improve the efficiency and eliminate the drawbacks of existing revealing devices of regime automatics, which will reduce the number of accidents due to disturbances of the power system stability. The proposed principle of predicting stability violation is based on using the provision of Lyapunov’s stability theory, according to which the assessment of stability is carried out by the total system energy consisting of kinetic and potential. In contrast to the existing principles of detecting stability violation, where the exit from the stability area is determined by the main parameter (potential energy), the prediction principle allows evaluating stability by its rate of change (kinetic energy), which provides the early detection of stability disturbance. Calculations were performed on modeling power surges in the North-South interconnection of the Kazakhstan Unified Energy System in the «DigSILENT Power Factory» software on the model, which was verified by real perturbations in the power system according to the WAMS data. The calculations confirmed the effectiveness of the proposed principles and the possibility of using WAMS data for detecting emergency power surges on transit power networks in the initial stage
У роботі представлені нові підходи та принципи визначення умов порушення стійкості на основі виявлення небезпечних порушень на ранніх стадіях з використанням інформації про зміну режимних параметрів і швидкості їх зміни. В якості режимного параметра у дослідженні обрано взаємний кут напруги між керованою підстанцією 500 кВ та швидкістю його зміни. Значення зазначених параметрів пропонується брати з системи моніторингу перехідних режимів (СМПР). Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення ефективності та усунення недоліків існуючих пристроїв виявлення режимної автоматики, що дозволить знизити кількість аварій через порушення стійкості енергосистеми. Запропонований принцип прогнозування порушення стійкості заснований на використанні положення теорії стійкості Ляпунова, згідно з яким оцінка стійкості проводиться за сумарною енергією системи, що складається з кінетичної та потенційної. На відміну від існуючих принципів виявлення порушення стійкості, де вихід з області стійкості визначається основним параметром (потенційною енергією), принцип прогнозування дозволяє оцінювати стійкість за швидкістю її зміни (кінетичної енергії), що забезпечує раннє виявлення порушення стійкості. Виконано розрахунки з моделювання стрибків напруги в Північно-Південному об’єднанні єдиної енергосистеми Казахстану в програмному забезпеченні «DigSILENT Power Factory» на моделі, апробованій реальними порушеннями в енергосистемі за даними СМПР. Розрахунки підтвердили ефективність запропонованих принципів та можливість використання даних СМПР для виявлення аварійних стрибків напруги в транзитних електромережах на початковому етапі
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: