A CORRELATION BASED APPROACH FOR POWER NETWORK REDUCTION

Abstract

This study presents a power network reduction algorithm based on coherency. Since electrically

close generators tend to swing together upon a disturbance, we determined coherent generator

groups using their mutual electrical proximity. Rank correlation coefficient was defined as a

measure for the degree of this proximity. These coefficients were calculated from the bus admitance

matrix of the system. This measure could be used to determine the degree of the proximity of any

two buses in the system also, hence served as a network partitioning algorithm. The order of

partitioning could be chosen so as to one of the partitions include a pre-defined study area. We

used Kron reduction to eliminate load buses. The algorithm was tested on a 39-bus system and

Turkish 380 kV system. Power flows through the lines and generator swing curves in the reduced

network model were compared with those in the full network model. Results are satisfactory. We

found that an electrical proximity based coherency technique was proper for power network

reduction.

Keywords: Coherency, network reduction, rank correlation

 

OZET

 

Bu çalýþma, jeneratörlerin uyumluluk davranýþýna dayalý bir güç sistemi indirgeme algoritmasý

sunmaktadýr. Bir arýza durumunda elektriksel olarak yakýn jeneratörler beraberce salýnmaya

yöneldiklerinden, uyumlu jeneratör gruplarýný karþýlýklý elektriksel yakýnlýklarýna baðlý olarak

belirledik. Rank korelasyon katsayýsý bu yakýnlýðýn bir ölçütü olarak tanýmlandý. Bu katsayýlar

sistemin bara admitans matrisinden elde edildi. Bu ölçüt, sistemdeki herhangi iki bara arasýndaki

elektriksel yakýnlýðýn bir ölçüsü olarak kullanýlabileceðinden sistem bölümlenmesi amacýyla da

kullanýlmýþtýr. Sistem bölümlenmesinin derecesi, bölümlerden birisi önceden tanýmlanmýþ çalýþma

alanýný içerecek düzeyde belirlenebilmektedir. Yük baralarýnýn yokedilmesinde Kron indirgeme

yöntemini kullandýk. Algoritma 39-baralý bir test sisteminde ve Türkiye 380 kV sisteminde test

edildi. Ýndirgenmiþ sistemde; hatlardaki yük akýþlarý ve jeneratörlerin salýným eðrileri, sistemin tam modelindeki karþý gelen deðerleri ile karþýlaþtýrýldý. Sonuçlar tatmin edicidir. Böylece, elektriksel

yakýnlýða dayalý bir uyumluluk tekniðinin, güç sistemi indirgenmesi amacýna uygun olduðu

sonucuna ulaþtýk.

Anahtar kelimeler: Uyumluluk, sistem indirgeme, rank korelasyonu

Keywords

• -