Determination of Connection Locations of FACTS Devices to Improve Power System Stability

Öz

In this study, thyristor controlled series compensators (TSCS) and static var compensator (SVC) effects on voltage stability of power systems  were investigated. The studies were carried out on the IEEE 9 bus test system using simulation programs. TSCS and SVC effects on the voltage drops were examined with continuous power flow analysis method. Line stability index values and voltage stability index values of load busses were calculated. According to these values FACTS Devices connection points of power system were determined. After connecting Facts devices, load flow analysis were made  by simulation programs. According to the results obtained from studies in improving the stability limit of the power system and reduce active power loss has been shown to have a significant impact of FACTS devices.

Anahtar Kelimeler

• Güç Sistemi,Gerilim Kararlılığı,FACTS Cihazlar,TSCS

Güç Sisteminin Kararlılığını İyileştirecek Facts Cihazlarının Bağlantı Noktarının Belirlenmesi

Öz

Bu çalışmada, tristor kontrollü seri kompanzator (TSCS) ve statik var kompanzator (SVC) denetleyicilerinin güç sistemi gerilim kararlılığına olan etkileri incelenmiştir. Çalışmalar IEEE’nin 9 baralı test sistemi üzerinde simülasyon programları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sürekli güç akışı analizi yöntemi kullanılarak TSCS ve SVC’nin gerilim çökmeleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Hatların kararlılık indeksi değerleri ve yük baralarına ait voltaj kararlılık indeksi değerleri hesaplanmıştır. Bu index değerlerine göre güç sistemi esnek alternatif akım cihazları iletim cihazları (FACTS) bağlantı noktaları belirlenmiştir. FACTS cihazları bağlandıktan sonra simülasyon programı ile yük akışı çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışma ile elde edilen sonuçlara göre güç sisteminin kararlılık sınır değerlerini iyileştirmede ve aktif güç kayıplarını azaltmada FACTS cihazlarının önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. 

Anahtar Kelimeler

• Power System,Voltage Stability,FACTS Devices,TSCS

Kaynakça

1. [1] Taylor, W., “Power System Voltage Stability”, McGraw-Hill, New York, 1994.
2. [2] Yalçın, M.A. “Enerji Sistemlerinde Gerilim Kararlılığının Yeni Bir Yaklaşımla İncelenmesi”, Doktora Tezi, İTÜ Elektrik-Elektronik Fakültesi, İstanbul,1995.
3. [3] Dirik, H. “STATCOM ve SSSC Denetleyicilerinin Güç Sistemi Gerilim Kararlılığı Üzerine Etkisinin İncelenmesi”. Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun, Türkiye, 2006.
4. [4] Balanathan, R., “Techniques to efficiently improve power system voltage stability”, Doctor thesis, The university of Auckland, New Zealand, 1998.
5. [5] Gümüş, T.E., and Yalçın, M.A., “Facts cihazlarının gerilim kararlılığına etkisinin İncelenmesi”, SAÜ. Fen Bil. Der. 17. Cilt, 2. Sayı, s.1-6, 2013.
6. [6] Mithulananthan, N., Sode -Yome, A., and Acharya, N., “Application of FACTS Controllers in Thailand Power Systems, School of Environment”, Resources and Development Asian Institute of Technology, Thailan, 2005.
7. [7] TMMOB, “TMMOB Reaktif Güç Kompanzasyonu Seminer Notları”, İstanbul EMO, 1999.
8. [8] Bayram, M., “Reaktif Güç Kompanzasyonu”, ENTES, İstanbul, 1997.

9. [9] Hasanovic, A., “Modeling and Control of The Unified Power Flow Controller (UPFC)”, MA Thesis, West Virginia Uni., 2000.
10. [10] IEEE FACTS working group 15.05.15, “FACTS Application”, December 1995.
11. [11] Arifoğlu, U., “Güç Sistemlerinin Bilgisayar Destekli Analizi”, Alfa Yayınları, İstanbul, 2002.
12. [12] Canizares, C.A., Zeno T.F., “Analysis of SVC and TCSC Controllers in Voltage Collapse”, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 14, No. 1., 1999.
13. [13] Canlzares, C.A., Faur, Z.T., “Analysis SVC and TCSC Controllers in Voltage Collapse”, IEEE Transactions on the power systems, vol. 14, No. 1, February 1999, pp. 158-165.
14. [14] Talebi, N., Ehsan, M., Bathaee, S.M.T., “Effects of SVC and TCSC Control Strategies on Static Voltage Collapse Phenomena”, IEEE Proceedings, Southeast Con, pp. 161 - 168, Mar., 2004.
15. [15] Canizares, C.A., “Power Flow and Transient Stability Models of FACTS Controllers for Voltage and Angle Stability Studies”. In Proc. of IEEE/PES Winter Meeting, Singapore, January 2000.
16. [16] Tiwari, P.K., Sood, Y.R., “Optimal Location Of Facts Devices İn Power System Using Genetic Algorithm”, Nature & Biologically İnspired Computing, Nabic 2009. World Congress On, Pages: 1034 – 1040, 2009.
17. [17] Larsen, E., Clark V., Miske K., Urbanek S., A., “Characteristics and rating considerations of thyristor-controlled series compensation”, IEEE/PES Summer meeting, paper no 93 SM 433-3 PWRD, Vancouver Canada, july 18-22., 1993.
18. [18] Bowler, C., Larsen, E., Damsky, B., Nilsson, S., “Benefits of thyristor-controlled series compensation”, CIGRE, paper No. 14/37/38-04, 1992.
19. [19] Medina, A., Ramos-Paz, A., Fuerte-Esquivel, C.R., “Swift computation of the periodic steady state solution of power systems containing tcscs”, Elsevier, Electrical Power and Energy Systems 25, 689–694, 2003.
20. [20] Anderson, P. M., and Fouad, A. A., “Power System Control and Stability”, 2nd ed. New York: IEEE, 2003 Press,