Journals / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 4

Real-Time Voltage Stability Limits Assessment Using Thevenin Equivalent in Power Systems

Güç Sistemlerinde Thevenin Eşdeğer Devresi Kullanarak Gerilim Kararlılığı Sınırlarının Gerçek Zamanlı Değerlendirilmesi

Pages
1101–1112
Publication Date
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

It is observed that the critical power values corresponding to the impedance stability index computed using Thevenin impedance obtained with the proposed approach and critical power values derived from power flow are very close to each other.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, voltage stability evaluation of an N-bus power system is made by using the Thevenin impedance observed from an any load bus and the impedance of the load in the bus.
📊
Key Findings & Data:The Thevenin equivalent impedance seen from the bus is computed using an optimization-based approach.
💡
Conclusion & Impact:It is observed that the critical power values corresponding to the impedance stability index computed using Thevenin impedance obtained with the proposed approach and critical power values derived from power flow are very close to each other.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

In this study, voltage stability evaluation of an N-bus power system is made by using the Thevenin impedance observed from an any load bus and the impedance of the load in the bus. The Thevenin equivalent impedance seen from the bus is computed using an optimization-based approach. Only the current, voltage and power factor measurements of the related bus are used for the proposed approach. The impedance stability index of the bus is computed using the Thevenin equivalent impedance obtained with the proposed approach and the impedance of the load. The computed index provides an opportunity to evaluate the voltage stability status of the bus in real time. It is observed that the critical power values corresponding to the impedance stability index computed using Thevenin impedance obtained with the proposed approach and critical power values derived from power flow are very close to each other.

Özet

Bu çalışmada, N baralı bir güç sisteminin herhangi bir yük barasından görülen Thevenin empedansı ve baradaki yükün empedansı kullanılarak gerilim kararlılığı değerlendirmesi yapılmıştır. Baradan görülen Thevenin eşdeğer empedansı optimizasyon esaslı bir yaklaşımla hesaplanmıştır. Önerilen yaklaşım için ilgili baraya ait sadece akım, gerilim ve güç faktörü ölçümleri kullanılmıştır. Önerilen yaklaşım ile hesaplanan Thevenin eşdeğer empedansı ve yükün empedansı ile baraya ait empedans kararlılık indeksi hesaplanmıştır. Hesaplanan indeks, baradaki gerilim kararlılığı durumunu gerçek zamanlı olarak takip etme imkanı sunmuştur. Önerilen yaklaşımla elde edilen Thevenin empedansı kullanılarak hesaplanan empedans kararlılık indeksine karşılık gelen kritik güç değerleri ile güç akışından elde edilen kritik güç değerlerinin birbirine çok yakın olduğu görülmüştür.

🔖

Cite This Article

YALÇIN, M. A., GÜMÜŞ, T. E. (2022). Real-Time Voltage Stability Limits Assessment Using Thevenin Equivalent in Power Systems. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 4, 1101–1112. https://ajindex.com/articles/494182

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (10)

  1. S. Ravındra, V. C. V. Reddy, and S. Sıvanagaraju, “Power system security analysis under transmission line outage condition,” Ijireeice, vol. 3, no. 1, pp. 46–50, 2015, doi: 10.17148/ijireeice.2015.3109
  2. I. Alhamrouni, M. A. Alif, B. Ismail, M. Salem, A. Jusoh, and T. Sutikno, “Load flow based voltage stability indices for voltage stability and contingency analysis for optimal location of STATCOM in distribution network with integrated distributed generation unit,” Telkomnika (Telecommunication Comput. Electron. Control., vol. 16, no. 5, pp. 2302–2315, 2018, doi: 10.12928/TELKOMNIKA.v16i5.10577
  3. K.Döşoğlu, “Gerilim-Reaktif Güç Kontrol Modelli Kademe Değiştirici Transformatörün Gerilim Kararlılığı Üzerindeki Etkisi,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknol. Derg., vol. 9, no. 1, pp. 278–292, Jan. 2019, doi: 10.29130/dubited.521863
  4. M. S. S. Danish, T. Senjyu, S. M. S. Danish, N. R. Sabory, N. K, and P. Mandal, “A Recap of Voltage Stability Indices in the Past Three Decades,” Energies, vol. 12, no. 8, p. 1544, Apr. 2019, doi: 10.3390/en12081544
  5. S. L. Ramírez-P, C. A. Lozano-M, and N. G. Caicedo-D, “Review and classification of indices for voltage stability monitoring using PMU measurements,” J. Eng. Sci. Technol. Rev., vol. 11, no. 4, pp. 180–198, 2018, doi: 10.25103/jestr.114.23
  6. B. Bozali and A. Öztürk, “Türkiye 400 KV’luk Güç Sistemi İçin Optimal Fazör Ölçüm Birimlerinin Yerleşim Yerlerinin Belirlenmesi,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknol. Derg., vol. 8, no. 2, pp. 1319–1336, Apr. 2020, doi: 10.29130/dubited.659075
  7. Y. Lee and S. Han, “Real-time voltage stability assessment method for the Korean power system based on estimation of Thévenin equivalent impedance,” Appl. Sci., vol. 9, no. 8, 2019, doi: 10.3390/app9081671
  8. B. Brusilowicz, W. Rebizant, and J. Szafran, “A new method of voltage stability margin estimation based on local measurements,” in 2011 International Conference on Advanced Power System Automation and Protection, Oct. 2011, pp. 2443–2447, doi: 10.1109/APAP.2011.6180655
  9. B. Shakerighadi, F. Aminifar, and S. Afsharnia, “A real-time voltage stability index based on local measurements,” in 2015 23rd Iranian Conference on Electrical Engineering, May 2015, pp. 1492–1497, doi: 10.1109/IranianCEE.2015.7146456
  10. K. Vu, M. M. Begovic, D. Novosel, and M. M. Saha, “Use of local measurements to estimate voltage-stability margin,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 14, no. 3, pp. 1029– 1035, 1999, doi: 10.1109/59.780916. [1