GÜÇ SİSTEMİNİN GERİLİM KARARLILIK İNDİSLERİ İLE ANALİZİ


Andiç C. , Öztürk A., Tosun S., Bozali B.

Uluslararası Marmara Fen ve Sosyal Bilimler Kongresi (BAHAR 2019), Kocaeli, Turkey, 26 - 28 April 2019, vol.1, pp.253-260

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • Volume: 1
  • City: Kocaeli
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.253-260

Abstract

Together with the developing technology, the demand for electrical energy is increasing day by day. Due to the increase in energy demand and the difficulties in creating new transmission lines, power systems are forced to work in areas close to stability limits. If the power value expressed as the voltage stability limit is exceeded, the voltage stability of the system will be impaired. In this case, the maximum power value that the load can demand from the system, the maximum power value that can be transported from the transmission lines and the minimum limit values that the voltage amplitudes of the load busbars can descend must be known. These values, also called critical values, are the voltage stability limit values. In this study, 5 bus system was chosen as an exemplary power system. PowerWorld program was used in this simulation study. The maximum power values that can be drawn from the load busbars are calculated by two states, the constant and variable power coefficient of the 254 demand power, and the voltage collapse estimation index (VCPI). Theoretically, the maximum power value that can be drawn from the system is calculated by the power transfer stability index (PTSI). According to the data obtained, the maximum power values that can be drawn from the load busbars in the power system are compared with the results of two different index values. When calculating the critical power values that can be drawn from the load busbars, the combination of these two indices increases the accuracy and reliability of the calculated critical power values. An analysis was made that the loads could draw power from the system as much as the critical power value, and after this critical power value, the system would collapse.

Gelişen teknoloji ile birlikte elektrik enerjisine olan talepte her geçen gün artmaktadır. Enerji talebindeki artış ve yeni iletim hatlarının oluşturulmasındaki güçlükler nedeni ile güç sistemleri, kararlılık sınırlarına yakın bölgelerde çalışmaya zorlanmaktadır. Eğer yük baralarının talep güç değeri, gerilim kararlılığı bakımından sınır güç değerini aşarsa, sistemin gerilim kararlılığı bozulacaktır. Bu durumda sistemin işletilmesi yapılırken, yükün sistemden talep edebileceği maksimum güç değeri, iletim hatlarından taşınabilecek maksimum güç değeri ve yük baralarının gerilim genliklerinin inebileceği minimum sınır değerleri bilinmesi gerekmektedir. Kritik değerler olarak da isimlendirilen bu değerler, gerilim kararlılığı sınır değerleridir. Bu çalışmada ise örnek bir güç sistemi olarak 5 baralı sistem seçilmiştir. Bu benzetim çalışmasında PowerWorld programı kullanılmıştır. Yük baralarının sistemden çekebileceği maksimum güç değerleri, talep gücünün sabit ve değişken güç katsayılı olmak üzere iki durum ile gerilim çökme tahmin indisi (VCPI) ile hesaplanmıştır. Teorik olarak yükün sistemden çekebileceği maksimum güç değeri ise güç transfer kararlılık indisi (PTSI) ile hesaplanmıştır. Elde edilen verilere göre güç sistemindeki yük baralarının sistemden çekebileceği maksimum güç değerleri, iki farklı indis sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Yük baralarının sistemden çekebileceği kritik güç değerleri hesaplanırken bu iki indisin bir arada kullanılması, hesaplanan kritik güç değerlerinin doğruluğunu ve güvenilirliğini arttırdığı görülmüştür. Yüklerin sistemden kritik güç değeri kadar güç çekebileceği, bu kritik güç değeri aşıldığı takdirde sistemin çökmeye gideceği yönünde bir analiz yapılmıştır.