TUGAS PEMODELAN DAN SIMULASI

Belajar Kestabilan Spaning Statis Menggunakan MATLAB
Simbolis dan Optimisasi Toolboxe

Abstraksi
kertas ini mempersembahkan tiruan sederhana mendekati belajar kestabilan spaning statis dalam kuasa sistem. simbolis dan optimisasi toolboxe di matlab digunakan berpura-pura memuati aliran, kekuatan lanjutan aliran dan teknik optimisasi ke secara mudah menaksir dan pahami kestabilan spaning statis sistem kekuatan. p-v tikungan dikonstruksi menghitung loadability kelonggaran. kelonggaran ini embuktikan dengan membantu dari langsung metode optimisasi. waktu mengambil menghitung hasil macam juga menyusun tabel memberi ide tentang computational usaha orang yang bersangkutan di mengusulkan mendekati. Three-bus dan IEEE Fourteen-bus sistem percobaan digunakan mempertunjukkan mengusulkan teknik. mengusulkan mendekati minat ke utilitie dan peneliti yang harapan belajar kestabilan spaning sedang sistem kekuatan ukuran secara sederhana jalan.



1. Pengenalan
tenaga listrik utilitie hari ini lapisan luar banyak tantangan dalam kaitan dengan keruwetan senantiasa meningkan di cara menjalankan mereka dan struktur [1]-[4. di tahun baru-baru ini, salah satu [dari] masalah yang menerima lapang perhatian ketidakstabilan spaning [4, [5]. dengan open-acces pasar, menjadwalkan generasi untuk kurang baik kompetitif menaati satu dari banyak alasan untuk masalah ketidakstabilan spaning di menata-ulang lingkungan listrik. jadi, untuk melegakan atau sedikitnya mengurangi sistem dari masalah ketidakstabilan spaning, banyak listrik utilitie dan peneliti telah sebagian besar mencurahkan usaha di sistem belajar dihubungkan ke kestabilan spaning statis [6]- [14]. di kestabilan spaning statis belajar, kekuatan lanjutan aliran (cpf dan metode optimisasi analisis utama teknik dan mereka digunakan menemukan kelonggaran kestabilan spaning atau loading kelonggaran sistem [8]-[11]. utilitie dan peneliti mengembang perangkat lunak berdasarkan di teknik ini, untuk belajar. cpf teknik meliputi dalam memecahkan satu rangkaian isi alirkan rekening dengan peramal dan langkah korektor. teknik optimisasi meliputi dalam memecahkan persamaan perlu kondisi berdasarkan di fungsi obyektif dan hal dipaksa-paksa. akan tetapi, utilitie atau peneliti memerlukan mencurahkan banyak usaha membuat program. menambah ini, mereka mungkin muka sulit memastikan benar menjawab. menurut di atas pengamatan, perhatian menyeret masuk ini kertas menyarankan tiruan baru mendekati untuk kestabilan spaning pelajari menggunakan simbolis dan optimisasi toolboxe di matlab. kertas berpura-pura memuati aliran, cpf dan teknik optimisasi di kestabilan spaning statis belajar. lagi pula, waktu tiruan mempelajari dan membandingkan di sistem percobaan. ini mungkin berguna untuk utilitie menemukan penilaian kestabilan spaning medium-size sistem kekuatan tanpa mencurahkan banyak usaha. istirahat kertas diorganisir sebagai berikut: bagian 2 mempersembahkan kestabilan spaning statis dan teknik analisis itu digunakan untuk belajar. tiruan baru mendekati diusulkan di bagian 3 untuk memuati aliran, cpf dan teknik optimisasi dengan membuat himpunan lengkap dari persamaan secara aljabar. sistem percobaan dan analisis alat-alat menggunakan sepanjang kertas menyatakan di bagian 4 ringkas. di bagian 5, hasil kwantitatip dipersembahkan bersama-sama dengan merinci

2. Kestabilan Spaning Statis

ketidakstabilan spaning statis sebagian besar berasosiasi dengan reaktif ketidak seimbangan kekuatan. dukungan kekuatan reaktif bahwa bus menerima dari sistem dapat batas loadability menyangkut itu bus. jika reaktif dukungan kekuatan mencapai batas, sistem akan mendekati maksimum loading poin atau poin ambruk spaning [3, [4, [8, [9, [13. di kestabilan spaning statis, lambat mengembang perubahan di sistem kekuatan terjadi itu akhirnya mendorong kearah reaktif kekurangan kekuatan dan merosot spaning. perwujudan ini dapat melihat dari berkelompok spaning menerima akhir melawan kekuatan memindahkan. berkelompok terkenal berkenaan sebagai p-v tikungan atau
“nose” tikungan. kekuatan sebagai mengirimkan meningkat, spaning menerima akhir lorot. akhirnya, (hidung kritis) poin, menunjuk yang mana sistem kekuatan reaktif tidak berguna lagi, dicapai dimana beberapa lebih jauh menambah di daya aktif mengirimkan akan mendorong kearah sangat penurunan cepat jarak spaning. sebelum
mencapai titik-kritis, penurunan-voltase besar dalam kaitan dengan berat kekuatan reaktif losse dapat mengamati. beban maksimum itu dapat meningkat sebelum menunjuk yang mana sistem reaktif kekuatan tidak berguna lagi disebut kelonggaran kestabilan spaning statis atau loading kelonggaran sistem. satu-satunya cara menyimpan sistem
dari ambruk spaning mereduksi kekuatan reaktif losse di sistem pengiriman atau menambahkan kekuatan reaktif tambahan terdahulu mencapai poin ambruk spaning. ini harus membawa keluar di tingkatan perencanaan dengan beberapa system-wide belajar.
kekuatan aliran contoh digunakan menyelidiki spaning kestabilan kekuatan sebagai aliran hasil persamaan cukup hasil, sebagai singularitie di dihubungkan kekuatan aliran jacobian dapat berasosiasi dengan pencabangan dua tidak umum sebenarnya corresponding dynamical sistem.

3. mengusulkan tiruan mendekati

mengusulkan tiruan mendekati diterapkan memuati aliran,cpf dan teknik optimisasi. isi alirkan menirukan pertama. kemudian, metode diterapkan kepada cpf dan optimisasi proses, masing-masing. isi alirkan kekuatan aliran atau isi alirkan terdiri dari memecahkan nyata dan persamaan seimbang kekuatan reaktif sama sekali buse dalam kuasa sistem ke peroleh semua variabel keadaan bila variabel kendali ditetapkan. menurut ini, simbolis toolbox di matlab dapat menggunakan ke ciptakan kekuatan aliran persamaan bila data sistem dan kendali variabel dikenal. kemudian, sederhana perintah memanggil “lsqnonlin” di optimisasi toolbox digunakan mencari jalan keluar untuk semua keadaan variabel. langkah di belakang mengusulkan metode dapat meringkas sebagai menunjukkan di buah ara. 2. dari buah ara. 2, parameter sistem dibaca dari data masukan ke ciptakan persamaan seimbang kekuatan menggunakan simbolis toolbox.
enceran kemudian menemukan oleh menggunakan tunggal “lsqnonlin” perintah. ini
dapat mencatat itu jacobian tidak diperlukan menghitung di formulasi proses karena telah menanamkan di optimisasi toolbox. enceran ditemukan secara sederhana jalan, sebagai hanya satu perintahkan digunakan. kekuatan lanjutan aliran kekuatan lanjutan aliran pada dasarnya satu rangkaian memuati aliran rekening dengan peramal dan langkah korektor. pembentukan cpf rumit dan ini dibutuhkan keahlian pemrograman baik.
akan tetapi, dengan membantu dari simbolis dan optimisasi toolboxe, formulasi banyak lebih mudah. figur 3 menghiasi langkah di belakang cpf proses dengan simbolis dan optimisasi toolboxe. dari buah ara. 3, data sistem dibaca pertama, kemudian simbolis toolbox diperkenalkan membuat kekuatan aliran persamaan. kekuatan aliran rekening dilakukan menemukan memuati aliran jacobian untuk berikut langkah peramal.
di langkah peramal, variabel keadaan diprakira dari arus keadaan dari memuati aliran jacobian meramalkan sudut bus dan spaning lebih tinggi lf. di langkah korektor, nilai sebenarnya variabel keadaan menghitung dari memuati aliran persamaan dan awal
memperoleh dari langkah kondisi peramal. sebelum ambruk poin, parameterization langkah dilakukan menghindari pemusatan sulit cpf proses oleh menswitch peubah keadaan dari lf ke spaning di bus paling lemah, yang ditemukan dari bus setelah
spaning tertinggi lorot. proses diulang sampai pv tikungan disempurnakan. untuk kesederhanaan, di kertas, parameterization diperkenalkan setelah lalu lf itu mengizinkan memuati alirkan enceran ke bertemu disatu titik. teknik optimisasi
teknik optimisasi dapat memecahkan dengan membantu dari simbolis dan optimisasi toolboxe juga. 4 menunjukkan langkah macam teknik optimisasi termasuk membaca masukan
data, membuat kekuatan aliran persamaan, membuat perlu kondisi dan memecahkan perlu kondisi untuk optimal enceran. dari mengusulkan metode, fungsi lagrangean dan
perlu kondisi secara otomatis menciptakan oleh menggunakan simbolis toolbox. enceran optimal kemudian menemukan dari perlu kondisi dengan menggunakan tunggal perintah, “lsqnonlin”. mengusulkan metode tiruan disahihkan di dua percobaan sistem. di berikut seksi, sistem percobaan ini bersama-sama dengan alat-alat analisis dipersembahkan.

4. sistem percobaan dan alat-alat analisis

sederhana 3-bu sistem percobaan dan dimodifikasi ieee 14-bus sistem percobaan digunakan mensyahkan mengusulkan mendekati. tunggal diagram garis 3-bu dan dimodifikasi ieee 14-bu percobaan sistem ilustrasi di buah ara. 5 dan 6, masing-masing. 3-bussistem percobaan terdiri dari dua cabang, tiga buse dan dua
generator menghubungkan buse 1 dan 2. setiap bus berisi satu isi. permintaan total sistem 450 mw dan 45 mvar. jarak spaning bus generator dikendalikan 1.0 p. u.
ieee 14 sistem percobaan bus terdiri dari lima sinkron mesin, termasuk satu pemberi ganti rugi sinkron menggunakan hanya untuk dukungan kekuatan reaktif dan empat generator lokasi buse 1, 2,6 dan 8 [8, [13. perubahan dari asli ieee 14-bu
sistem percobaan generator itu lokasi buse 6 dan 8 merubah dari pemberi ganti rugi sinkron ke generator. di sistem, ada dua puluh cabang dan fourteen buse dengan sebelas isi totaling 259 mw dan 81.4 mvar. membangun alat diuji dan mensahihkan dengan membantu dari standar cpf program, uwpflow. uwplow riset alat yang telah dirancang menghitung maksimum loading kelonggaran sistem kekuatan [14].

5. NUMERICAL RESULTS

mengusulkan tiruan mendekati menirukan untuk loadflow, cpf dan teknik optimisasi. isi alirkan diuji di pertama langkah, karena (itu) adanya pertama bagian dari cpf proses.
metode optimisasi diuji di lalu masuk pesanan ke perbandingan hasil dengan apa yang ada pada cpf metode. isi alirkan three-bus sistem percobaan untuk memecahkan kekuatan aliran persamaan secara sederhana jalan, keadaan variabel dipilih untuk;menjadi sepadan dengan dua kali jumlah buse lebih 1. peubah keadaan lalu lf, yang diperkenalkan di isi alirkan untuk cpf di berikut langkah. di three-bu percobaan
sistem, ada 7 variabel keadaan: 3 untuk sudut bus, 3 untuk bus spaning dan 1 untuk lf, yang nol untuk memuati aliran. setelah membaca data masukan, simbolis toolbox diperkenalkan membuat berikut kekuatan aliran persamaan

REFERENCES
[1] B. Gao, G.K. Morison and P. Kundur, “Towards the
development of a systematic approach for voltage stability
assessment of large-scale Power Systems,” IEEE Trans.
Power Syst., Vol. 11, No. 3, pp. 1314-1324, Aug. 1996.
[2] T. Nagao, K. Tanaka and K. Takenaka, “Development of
static and simulation programs for voltage stability studies
of bulk power system,” IEEE Trans. Power Syst., Vol. 12,
No. 1, pp. 273-281, Feb. 1997.
[3] IEEE/PES Power System Stability Subcommittee, Voltage
Stability Assessment: Concepts, Practices and Tools, special
publication, final draft, Aug. 2003.
[4] P. Kundur, Power System Stability and Control,
McGrawHil, 1994.
[5] Blackout of 2003: Description and Responses, Available:
http://www.pserc.wisc.edu/.
[6] C.A. Canizares, A. C. Z. De Souza, and V. H. Quintana,
“Comparison of performance indices for detection of
proximity to voltage collapse,” IEEE Trans. Power Syst.,
Vol. 11, No. 3, pp. 1441-1447, Aug. 1996.
[7] A. Sode-Yome and N. Mithulananthan, “Comparison of
shunt capacitor, SVC and STATCOM in static voltage
stability margin enhancement,” International Journal of
Electrical Engineering Education, UMIST, Vol. 41, No. 3,
July 2004.
A. Sode-Yome, N. Mithulananthan, and Kwang Y.
Lee, “A Maximum Loading Margin Method for
Voltage Stability in Power Systems,” IEEE
Transaction on Power Systems, to be published.
[8]
A. Sode-Yome and N. Mithulananthan, “An
Economical Generation Direction for Power System
Static Voltage Stability,” Electric Power System
Research Journal, to be published.
[9]
A. Sode-Yome and N. Mithulananthan, “Static
Voltage Stability Margin Enhancement using
STATCOM, TCSC and SSSC,” IEEE/PES
Transmission and Distribution 2005 Asia Pacific
Conference, Dalian, China, August 14-18, 2005.
[10]
A. Sode-Yome and N. Mithulananthan, “Generation
Direction Based on Optimization Technique for
Power System Static Voltage Stability,” Australasian
Universities Power Engineering Conference,
Tasmania, Australia, September 25-28, 2005.
[11]
[12] A. Sode-Yome, V. Pothiratana and N. Mithulananthan,
“Roles of small power producers as part of peak serving
scheme,” invited paper, Power-Gen Asia 2004, Bangkok,
Oct. 5-7, 2004.
[13] A. Sode-Yome, “Influence of FACTS controllers,
generation and load directions on static voltage stability
margin”, D.Eng. Dissertation, Dec. 2005.
[14] C. A. Cañizares, et al., UWPFLOW: