روشی جدید برای تخمین مدار معادل تونن با استفاده از اندازه‌گیری‌های محلی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده برق دانشگاه صنعتی سهند

2 هیئت علمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز

چکیده

این مقاله روشی را برای تخمین دقیق مدار معادل تونن مشاهده شده از یک شین هدف با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری محلی ارائه می‌کند. روش پیشنهادی تنها بر میزان ولتاژ و توان منتقل شده از طریق شین هدف متکی است و آن را قادر می سازد که مدار معادل تونن را با استفاده از داده های ارائه شده توسط WAMS و/یا SCADA پیش بینی کند. علاوه بر این، به دلیل اتکا به اندازه‌گیری‌های محلی، روش پیشنهادی به عنوان ابزاری مناسب برای طرح‌های اقدام اصلاحی توزیع‌شده برای تخمین حاشیه بارگذاری و اجرای خودکار اقدامات اصلاحی، حتی در غیاب داده‌های اندازه‌گیری شده در سطح وسیع، عمل می‌کند. شبیه‌سازی‌های حوزه زمانی انجام‌شده در شبکه‌های توزیع Nordic32، IEEE 39-bus و IEEE 33-bus، و مقایسه این نتایج با روش‌های پیشنهادی قبلی در مقالات، نشان می‌دهد که الگوریتم پیشنهادی توپولوژی و تغییرات بارگذاری سیستم را در نظر می‌گیرد و به طور دقیق مدار معادل تونن را در هر دو سیستم انتقال و توزیع تخمین می زند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

A Novel Method to Estimate Thevenin Equivalent Circuit Using Local Measurements

نویسندگان [English]

  • Pourya Akbarzadeh Aghdam 1
  • Hamid Khoshkhoo 2
1 Faculty of Electrical Engineering, Sahand University of Technology
2 Faculty of Electrical Engineering, Sahand University of Technology
چکیده [English]

This paper presents an approach to precisely estimate the Thevenin equivalent circuit (TEC) observed from a target bus by utilizing locally measured data. The proposed method relies solely on the voltage magnitude and the power transmitted through the target bus, enabling it to forecast TEC using data provided by WAMS and/or SCADA. Moreover, due to its reliance on local measurements, the proposed method serves as a suitable tool for distributed remedial action schemes to estimate the loadability margin and automatically execute corrective actions, even in the absence of wide-area measured data. Time-domain simulations conducted on Nordic32, IEEE 39-bus, and IEEE 33-bus distribution networks, and the comparison of these results with previously proposed methods in the literature, demonstrate that the proposed algorithm takes into account the system's topology and loading changes and accurately estimates the TEC in both transmission and distribution systems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thevenin equivalent circuit
  • Power system analysis
  • Voltage stability assessment

مراجع

[1] Eremia, Mircea, M. Shahidehpour, “Handbook of electrical power system dynamics: modeling, stability and control”, John Wiley & Sons, Vol. 92, 2013.
[2] Guimaraes, Pablo, et al. “QV and PV curves as a planning tool of analysis”, In 4th International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies (DRPT), 2011.
[3] Almeida, Adriano Batista, “Probabilistic voltage stability assessment considering renewable sources with the help of the PV and QV curves”, IET Renewable Power Generation, vol. 7, no. 5, pp. 521-530, 2013.
[4] A Khoshkhoo, H., Shahrtash, S, “On-line dynamic voltage instability prediction based on decision tree supported by a wide-area measurement system”, IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 6, no. 11, pp. 1143-1152, 2012.
[5] Khoshkhoo, H., Shahrtash, S, “Fast online dynamic voltage instability prediction and voltage stability classification”, IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 8, no. 5, pp. 957-965, 2014.
[6] A. Parizad, H. Khoshkhoo, S. Dehgan, R. Moradtalab, “An intelligent load and generation shedding procedure in an islanded network using a smart power management system”, In International Conferance on Smart Grid Conference (SGC), 2017.
[7] Shahriyari, M., and H. Khoshkhoo, “A Deep Learning-Based Approach for Comprehensive Rotor Angle Stability‎ Assessment‎”, Journal of Operation and Automation in Power Engineering, vol. 10, no. 2, pp. 105-112, 2022.
[8] عباس کارگر، زهرا امینی خوئی، سید یاسر درخشنده، «استفاده از شاخص پایداری ولتاژ P-index برای بهبود پایداری ولتاژ درتقسیم توان راکتیو بین منابع DG در ریز شبکه جزیره­ای»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، 1403.
[9] محمد جواد جهانی، میثم جعفری نوکندی، حمید اصغری راد، «تخصیص پارکینگ های شارژ خودروهای برقی در شبکه توزیع با در نظر گرفتن پایداری ولتاژ»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، 1403.
[10] W Vu, Khoi, “Use of local measurements to estimate voltage-stability margin”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 14, no. 3, pp. 1029-1035, 1999.
[11] Corsi, Sandro, Glauco N. Taranto, “A real-time voltage instability identification algorithm based on local phasor measurements”, IEEE transactions on power systems, vol. 23, no. 3, pp. 1271-1279, 2008.
[12] Smon, Ivan, Gregor Verbic, Ferdinand Gubina, “Local voltage-stability index using Tellegen's theorem”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 21, no. 3, pp. 1267-1275, 2006.
[13] Kroposki, Benjamin, “Achieving a 100% renewable grid: Operating electric power systems with extremely high levels of variable renewable energy”, IEEE Power and Energy Magazine, vol. 15, no. 2, pp. 61-73, 2017.
[14] Qazi, Atika, “Towards sustainable energy: a systematic review of renewable energy sources, technologies, and public opinions”, IEEE Access 7, pp. 63837-63851, 2019.
[15] Cui., Bai, Zhaoyu Wang, “Voltage stability assessment based on improved coupled single-port method”, IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 11, no. 10, pp. 2703-2711, 2017.
[16] Chang, Ping, “Research on analytical method of Thevenin equivalent parameters for power system considering wind power”, In 12th IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), IEEE, 2020.
[17] Bidadfar, Ali, Hossein Hooshyar, Luigi Vanfretti, “Dynamic Thévenin equivalent and reduced network models for PMU-based power system voltage stability analysis”, Sustainable Energy, Grids and Networks, vol. 16, pp. 126-135, 2018.
[18] Yun, Zhihao, Xinhui Cui, Kaigang Ma, “Online thevenin equivalent parameter identification method of large power grids using LU factorization”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 34, no. 6, pp. 4464-4475, 2019.
[19] Osbouei, B. Alinezhad, and H. Kazemi Karegar. “Estimation of power system Thevenin equivalent based on phasor measurements”, Scientia Iranica. Transaction D, Computer Science & Engineering, Electrical, vol. 25, no. 6, pp. 3559-3568, 2018.
[20] Burchett, Stephen M., et al. “An optimal Thevenin equivalent estimation method and its application to the voltage stability analysis of a wind hub”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 33, no. 4, pp. 3644-3652, 2017.
[21] Burchett, Stephen M., “An optimal Thevenin equivalent estimation method and its application to the voltage stability analysis of a wind hub”, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 33, no. 4, pp. 3644-3652, 2017.
[22] Ajjarapu, Venkataramana. “Computational techniques for voltage stability assessment and control”, Springer Science & Business Media, 2007.
[23] Aghdam, Pouria Akbarzadeh,  Hamid Khoshkhoo, “Voltage stability assessment algorithm to predict power system loadability margin”, IET Generation, Transmission & Distribution, vol. 14, no. 10, pp. 1816-1828, 2020.
[24] Ospina, Luis David Pabón, Andrés Felipe Correa, Gustav Lammert, “Implementation and validation of the Nordic test system in DIgSILENT PowerFactory”, IEEE Manchester PowerTech, 2017.
[25] Cupelli, Marco, C. Doig Cardet, Antonello Monti, “Voltage stability indices comparison on the IEEE-39 bus system using RTDS”, In IEEE International Conference on Power System Technology (POWERCON). IEEE, 2012.
[26] Wazir, Arif, Naeem Arbab, “Analysis and optimization of IEEE 33 bus radial distributed system using optimization algorithm”, Journal of Emerging Trends in Applied Engineering, vol. 1, no. 2, pp. 17-21, 2016.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار