Simulation of Reactive Power Imbalances in the Transmission Power Grid Threatened by the Problem of Voltage Instability

Czasopismo : Acta Energetica
Tytuł artykułu : Simulation of Reactive Power Imbalances in the Transmission Power Grid Threatened by the Problem of Voltage Instability

Autorzy :
Bajor, M.
Institute of Power Engineering Gdańsk Branch, m.bajor@ien.gda.pl,
Kosmecki, M.
Institute of Power Engineering Gdańsk Branch, m.kosmecki@ien.gda.pl,
Wilk, M.
Institute of Power Engineering Gdańsk Branch. Gdańsk University of Technology, m.wilk@ien.gda.pl,
Hyrzyński, R.
ENERGA SA, rafal.hyrzynski@energa.pl,
Karcz, M.
ENERGA SA, michal.karcz@energa.pl,
Lemański, M.
ENERGA SA, marcin.lemanski@energa.pl,
Lewandowski, K.
ENERGA SA, karol.lewandowski@energa.pl,
Nojek, S.
ENERGA SA, sebastian.nojek@energa.pl,
Kornatka, M.
Częstochowa University of Technology, kornatka@el.pcz.czest.pl,
Korniluk, W.
Białystok University of Technology, korniluk@pb.edu.pl,
Petelski, P.
Białystok University of Technology, petp@o2.pl,
Kowalak, R.
Gdańsk University of Technology, r.kowalak@ely.pg.gda.pl,
Księżyk, K.
PLANS, krzysztof.ksiezyk@plans.com.pl,
Zdun, T.
PLANS, tomasz.zdun@plans.com.pl,
Lis, R.
Wrocław University of Technology, robert.lis@pwr.wroc.pl,
Łabuzek, M.
Wrocław University of Technology, miroslaw.labuzek@pwr.wroc.pl,
Abstrakty : The reactive power balance in the transmission power grid depends on the reactive power produced by the power stations and the value generated by the capacitive power lines and static compensators. Reactive transmission losses become greater than shunt capacitive generation at the turning-point of voltage stability. Then lowering bus voltages drive EPS into voltage collapse point. The paper presents the balance of reactive power depending on the power demand growth, which is then used to estimate the operating point of the transmission network, in which the reactive power transmission losses are greater than the total reactive power generated by the shunt capacity.

W sieci przesyłowej bilans mocy biernej zależy od wartości mocy biernych wytwarzanych w elektrowniach oraz od wartości mocy pojemnościowej, generowanej przez linie i statyczne kompensatory. Przy obniżających się napięciach rosną straty przesyłowe mocy biernej i maleją moce ładowania linii. W artykule przedstawiono podstawowe zależności bilansu mocy biernej od wzrostu zapotrzebowania mocy, następnie zależności te wykorzystano do oszacowania punktu pracy sieci przesyłowej, w którym straty przesyłowe mocy biernej przewyższają sumaryczną moc bierną wytwarzaną przez poprzeczne pojemności.

Słowa kluczowe : sieć przesyłowa, stabilność napięciowa, deficyt mocy biernej, transmission grid, voltage stability, reactive power balance,
Wydawnictwo : ENERGA SA
Rocznik : 2013
Numer : nr 4
Strony : 77 – 91
Bibliografia : 1. Sobierajski M. Rojewski W., Po czerwcowej awarii 2006, czyli warunki bezpiecznego przesyłania energii elektrycznej After Failure in June 2006, That is Conditions of Secure Electric Energy Transmission, Power Electric Engineering Automatics 2007, issue 3.
2. Taylor C.W., Power system voltage stability, McGraw-Hill, 1994.
3. Morison K., Practical methods of voltage stability analysis, IEEE 2002 Summer Meeting, Chicago, pp. 1504–1509.
4. Łabuzek M., Lis R., Ordered Research Project No. PBZ-MEiN-1/2/2006 Poland’s Energy Security, Mathematic Models of Transmission and Distribution System for the Needs of Analysing Steady States within the Scope of Active and Reactive Power Flows and Voltage Levels, Report: Task: 3.2.1, SPR 41/08, Wrocław University of Technology, Institute of Electrical Power Engineering, Wrocław, 2008.
5. Łabuzek M., Lis R., Stabilność napięciowa dużego systemu elektroenergetycznego Voltage Stability of Large Power System, Electrotechnical Review 2010, issue 12, pp. 188–191.
6. Łabuzek M., Lis R., Wielokrotne rozwiązania rownań rozpływu mocy Multiple Solutions of Power Flow Equations, Transactions on computer applications in electrical engineering: XIV Conference ZKwE ‚09, Poznań, April 20–22, 2009.
7. Sobierajski M., Rojewski W., Praktyczne sposoby zapobiegania lawinie napięć na przykładzie awarii krajowego systemu elektroenergetycznego 26 czerwca 2006 roku Practical Methods of Voltage Avalanche Prevention Based on the Example of Failure of the Public Power System of 26 June 2006, APE 2007, Jurata, 13–15 June 2007.
8. Kremens Z., Sobierajski M., Analiza systemow elektroenergetycznych An Analysis of Power Systems, Warsaw 1996.
9. Machowski J., Generator synchroniczny jako źrodło mocy biernej przy dużych zmianach napięcia w systemie elektroenergetycznym A Synchronous Generator as the Source of Reactive Power at Significant Voltage Changes in the Power System, Electrotechnical Review 2008, issue 2, pp. 41–4.
10. Sobierajski M., Rojewski W., Wpływ strat mocy biernej na wystąpienie lawiny napięcia w sieci przesyłowej The Impact of Reactive Power Losses on the Occurrence of Voltage Avalanche in the Transmission Grid, Power Engineering Archive 2009, Vol. 39, issue 1, pp. 77–89.
11. Machowski J., Regulacja i stabilność systemu elektroenergetycznego Power System Dynamics – Stability and Control, Warsaw 2007.
12. Machowski J., Bialek J., Bumby J., Power system dynamics stability and control, John Wiley & Sons, 2008.
13. Łabuzek M., Lis R., Ordered Research Project No. PBZ-MEiN-1/2/2006 Poland’s Energy Security, Integrated Power System Model for the Needs of Voltage Stability Analyses, Report: Task: 3, Subject: 3.1.10, SPR 42/08, Wrocław University of Technology, Institute of Electrical Power Engineering, Wrocław, 2008.
DOI :
Cytuj : Bajor, M. ,Kosmecki, M. ,Wilk, M. ,Hyrzyński, R. ,Karcz, M. ,Lemański, M. ,Lewandowski, K. ,Nojek, S. ,Kornatka, M. ,Korniluk, W. ,Petelski, P. ,Kowalak, R. ,Księżyk, K. ,Zdun, T. ,Lis, R. ,Łabuzek, M. , Simulation of Reactive Power Imbalances in the Transmission Power Grid Threatened by the Problem of Voltage Instability. Acta Energetica nr 4/2013
facebook