Voltage stability analysis of interconnected power systems

Voltage stability analysis of interconnected power systems

Author

Al-Fahdi, .Salen bin Abdullah

Publisher

Sultan Qaboos University

Gregorian

2002

Language

English

Subject

Electric power system stability

Breakdown voltage

Interconnected electric utility systems

English abstract

Voltage stability is an important factor, which needs to be taken into consideration during the planning and operation of electrical power systems in order to avoid voltage collapse and subsequently partial or full system blackout. From the voltage stability analysis point of view, system operators need to know not only the severity of their system, but also the mechanisms that cause voltage instability. This project presents several published methods and techniques used to determine voltage stability in electrical power systems, which are the Q-V and P-V curves; singular value decomposition; modal analysis; V-Q sensitivity, and the reduced determinant. The modal analysis and the singular value decomposition are applied to both typical 11 bus power system and the Ministry of Housing, Electricity, and Water (MHEW) 46 bus interconnected power system of year 2001 in order to determine the weakest load areas, which could lead the system to voltage instability. The results presented in this work are obtained using a computer program developed in MATLAB. The results obtained using the MATLAB program for the modal analysis and V-Q sensitivity were also verified using the NEPLAN power system analysis software. The MW and MVAR security margins of the weakest load area in the MHEW power system have been determined. Remedial actions such as installing shunt var compensation (SVC) have been proposed to improve the voltage stability of the MHEW power system

Member of

Theses and Dissertations

Resource URL

https://hdl.handle.net/20.500.12408/802

Arabic abstract

استقرار (اتزان الجهد الكهربائي يعتبر عنصر مهم يجب الأخذ به بعين الاعتبار عند تخطيط وتشغيل أي نظام قوي كهربائي وذلك لتفادي انهيار الجهد الكهربائي وبالتالي حدوث فصل جزئي أو كلي للنظام ومن وجهة نظر تحلیل استقرار الجهد الكهربائي يجب على العاملون في النظام الكهربائي أن لا يعرفوا فقط صرامة النظام بل لا بد من معرفة الالية التي تسبب حدوث مشكلة عدم استقرار الجهد الكهربائي للنظام. هذا البحث يتطرق إلى نكر ووصف عدد من الطرق المنشورة والمستخدمة لحساب وتحليل أدلة الاستقرار للجهد الكهربائي لنظم القوى الكهربائية وهي كالأتي : تحليل منحنيات القدرة الفعالة والغير فعالة, قيمة أحادية الانحلال, تحليل الطور, حساسية القدرة الفعالة والغير فعالة بالنسبة للجهد الكهربائي و طريقة المصفوفة المخفضة. طريقة تحليل الطور وطريقة قيمة أحادية الانحلال تستخدمان لتحديد مناطق التحميل الضعيفة والمعرضة لخطر عدم استقرار الجهد الكهربائي وكذلك تحديد الآليات المسببة لمشكلة عدم الاستقرار هذه. هاتان الطريقتان الشائعتي الاستخدام وهما طريقة تحليل الطور وطريقة قيمة أحادية الانحلال تم تطبيقهما في هذا البحث على نظام قوي بسيط (bus-11) و على نظام قوى كهربائي فعلي وهو نظام القوى الكهربائي المترابط لعام 2001م التابع لوزارة الإسكان والكهرباء والمياه. نتائج التحليل النظامين السابقين المقدمة في هذا العمل تم الحصول عليهما باستخدام برنامج الحاسب الآلي المطور MATLAB. بعض النتائج تم تمحيصها ومقارنتها باستخدام برنامج NEPLAN ، كذلك تم تحديد هامش الأمان للقدرة الفعالة والغير فعالة بالنسبة لمناطق التحميل الضعيفة. اجراءات علاجية مثل تركيب اجهزة تعويض القدرة الغير فعالة (SVC) اقترحت لتحسين استقرار الجهد الكهربائي لنظام القوى الكهربائي التابع لوزارة الإسكان والكهرباء والمياه.