The Effect of Load Shedding on Improving the Power System Voltage Instability with VSC-HVDC Connection of Offshore Wind Farm

Mehdizadeh, Masoud and Seyed Shenava, Seyed Jalal and Shayeghi, Hossein (2016) The Effect of Load Shedding on Improving the Power System Voltage Instability with VSC-HVDC Connection of Offshore Wind Farm. Masters thesis, university of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (بررسی تأثیر بارزدايي در بهبود ناپایداری ولتاژ سیستم قدرت با اتصالVSC-HVDC مربوط به مزرعهی بادی دور از ساحل)
Masoud Mehdizadeh.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

In recent years, different events have led to voltage collapse in power systems, including short circuit in transmission lines, consequently transmission lines outage, system islanding, or the sudden generator's switch-off in the circuit. Growing the usage of offshore wind farms, it seems necessary to study the voltage collapse phenomenon in power systems with the presence of such farms. The main purpose of this thesis is to study the effect of load shedding in preventing voltage collapse in a power system, in the presence of an offshore wind farm connected to the main network. To achieve this goal, first the voltage collapse phenomenon and its reasons, are studied. Then, different kinds of methods for discovering the online voltage instability are studied to determine the proper time and place for load shedding and two of these methods are chosen as the most modern and practical ways. In the next part of the thesis, these two methods have been studied with the dynamic and Quasi-steady state studies in terms of errors and island power system. Software used in this study is DigSILENT. Accordingly, the first thing to check is the dynamic modeling of the wind farm, VSC-HVDC lines and controllers in DigSILENT. In the simulation stage, first the three introduced indices: Lmn, VCPI and NLSI are used to determine the time of instability and the bus rankings of the power system. Then the method of matching the Thevenin impedance is used with the help of the equivalent circuit of the VSC-HDVC line, to determine the time of instability, the proper bus for load shedding and the amount of the load shedding. Finally, these methods are compared, their pros and cons are discussed and a new method for the load shedding is proposed. The simulation results in DigSILENT, represents the success of the proposed method to predict the right time load shedding, load shedding convenient location, the least amount of load shedding and maintain voltage stability after the load has been removed.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی تأثیر بارزدايي در بهبود ناپایداری ولتاژ سیستم قدرت با اتصالVSC-HVDC مربوط به مزرعهی بادی دور از ساحل
Persian Abstract: در سال‌های اخیر رخدادهای مختلفی موجب فروریختگی ولتاژ سیستم‌ قدرت شده است. اتصال کوتاه در خطوط و به دنبال آن خروج خطوط، جزیره‌ای شدن سیستم و یا خروج ناگهانی یک ژنراتور از جمله این رخدادها است. با افزایش روز افزون استفاده از مزارع بادی دور از ساحل، بررسی پدیده فروریختگی ولتاژ با حضور مزارع بادی دور از ساحل در سیستم قدرت امری ضروری به نظر می‌رسد. هدف اصلی این پایاننامه بررسی تاثیر بارزدایی در پیشگیری از فروریختگی ولتاژ سیستم قدرت با حضور مزرعه‌ی بادی دور از ساحل متصل به شبکه‌ی اصلی است. برای دستیابی به این هدف، در ابتدا پدیدهی فروپاشی ولتاژ و عوامل ایجاد آن مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به مرور انواع روش‌های کشف ناپایداری ولتاژ برخط برای تعیین زمان و مکان مناسب حذف بار پرداخته شده است و دو روش از بین این روشها، به عنوان روش‌های جدیدتر و کاربردی‌تر انتخاب شده است. در بخشهای بعدی پایاننامه سعی شده است تا این دو روش به صورت دقیق و با مطالعات دینامیکی و مطالعات شبه مانا در شرایط رخداد خطا و جزیرهای شدن سیستم قدرت مورد مطالعه قرار گیرند. نرم افزار مورد استفاده در این مطالعه، نرم افزار DigSILENT است. بر این اساس ابتدا به نحوه‌ی مدل‌سازی دینامیکی مزرعه‌ی بادی، خط VSC-HVDC و کنترل‌کننده‌های مورد نیاز آن‌ها در نرم افزار DigSILENT پرداخته شده است. سپس در مرحلهی شبیه سازی، ابتدا از سه شاخص معروف Lmn، VCPI و NLSI جهت تعیین زمان ناپایداری و رتبهبندی باس-های سیستم قدرت استفاده شده است. پس از آن، از روش تطبیق امپدانس تونن با کمک مدار معادل خط VSC-HVDC جهت تعیین زمان ناپایداری، باس مناسب حذف بار و میزان حذف بار استفاده شده است. در نهایت این روش ها با یکدیگر مقایسه شده اند، مزایا و معایب هر یک مشخص شده است و روش حذف بار جدیدی پیشنهاد شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم افزار DigSILENT نشان دهنده موفقیت روش پیشنهادی در پیشبینی زمان مناسب حذف بار، مکان مناسب حذف بار، کمترین میزان حذف بار ممکن و حفظ پایداری ولتاژ پس از حذف بار بوده است.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Seyed Shenava, Seyed JalalUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Shayeghi, HosseinUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Date Deposited: 17 Nov 2018 20:34
Last Modified: 17 Nov 2018 20:34
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2039

Actions (login required)

View Item View Item