Voltage stability of electrical power networks with high penetration level of wind generation

Other Title(s)

استقرار الجهد في شبكات الطاقة الكهربائية مع زيادة انتشار محطات توليد الكهرباء من طاقة الرياح

Joint Authors

Uthman, al-Said
al-Samanudi, Salwa Muhammad
al-Shair, Muhammad Kamal
al-Sayyid, Muhammad Ibrahim

Source

Journal of al Azhar University : Engineering Sector

Issue

Vol. 15, Issue 55 (30 Apr. 2020), pp.538-545, 8 p.

Publisher

al-Azhar University Faculty of Engineering

Publication Date

2020-04-30

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

8

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

يعد أتزان الجهد واحدة من أهم المتحديات لأنظمة الطاقة حول العالم.

يعتبر التوسع في ربط محطات الرياح له تأثير بالغ علي أنظمة الطاقة.

فطتحديات أنظمة الطاقة تتمثل في الثبات و الاعتمادية و التشغيل الاقتصادي للشبكة الكهربائية.

و هذا البحث العلمي قائم علي دراسة استقرار الجهد لأنظمة الطاقة مع وجود العديد من مشاريع الرياح المرتبطة بالشبكة الكهربائية.

وقد تم اختيار شبكة مكونة من ٣٩ بارة لتمثل حالة الدراسة.





و من أهم أهداف هذه الدراسة هو دراسة و تحليل وضع الجهد الكهربائي للشبكة المشار إليها مع وجود العديد من محطات طاقة الرياح بنسب انتشار مختلفة و ذلك في وضع التشغيل العادي باستخدام برنامج تحليلى الجهد و القدرة الفعالة و تحليل الجهد و القدرة الغير فعالة و ذلك باستخدام برنامج محاكاة نظام الطاقة للهندسة.

و يعد تحليل الجهد و القدرة الفعالة أحد العوامل لتقييم وضع الجهد الكهربائي للشبكة بين وضع التشغيل العادي و أقصي تحميل ممكن للشبكة حيث أن للجهد الكهربي سماحية يتغير في حدودها مع الحفاظ علي استقرار الشبكة.

أما تحليل الجهد و القدرة غير الفعالة فهو مقياس لقدرة البارات الغير فعالة و تأثيرها المباشر علي الجهد الكهربائي و بيان نقاط الضعف في الشبكة حيث عدم توافر ما يكفي من القدرة غير الفعالة و ما يترتب عليه من إمكانية إضافة محسنات جهد لتلك النقاط كما هو موضح في هذه الدراسة.

Abstract EN

Voltage instability is considered as one of the main threats to secure operation of power system networks around the world.

Nowadays, Integration of large-scale wind power may have severe impacts on the power system operation.

Stable, reliable and economic operation of the power system under the massive integration of wind power is a big challenge to power system operators.

This paper scrutinizes to study the voltage stability problems for the integration of wind power to the IEEE-39 bus-systems.  


 


The main objective of this study is to analyze the voltage stability of the IEEE-39 bus networks with large-scale wind power under normal operation using PV and QV analyses.

As one of the classic static Voltage stability assessment (VSA) method, the P-V curve is widely used in identifying the weak buses in one power system.

Normally, there is a required range of bus voltage variation that restricts load with fixed power factor within a maximum value.

The loading margin can be defined as the distance between the operating point and the maximum load.

These steady-state methods, which inherently require less computational capability, can indicate the level of stability of a power system.

Therefore, QV curves analysis tools are used in this paper.

 


 


The importance of accurate representation of the reactive power capabilities of wind generators in voltage stability studies was emphasized in the analyses.

These analyses define the amount of reactive power required to enhance voltage stability and hence can be improved by adding suitable reactive power compensator.

Here STATCOM is used as a reactive power compensator.

Simulation of the 39 bus-IEEE network with integrated wind generators are developed using PSS/E software.






American Psychological Association (APA)

al-Samanudi, Salwa Muhammad& Uthman, al-Said& al-Sayyid, Muhammad Ibrahim& al-Shair, Muhammad Kamal. 2020. Voltage stability of electrical power networks with high penetration level of wind generation. Journal of al Azhar University : Engineering Sector،Vol. 15, no. 55, pp.538-545.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1009733

Modern Language Association (MLA)

al-Samanudi, Salwa Muhammad…[et al.]. Voltage stability of electrical power networks with high penetration level of wind generation. Journal of al Azhar University : Engineering Sector Vol. 15, no. 55 (Apr. 2020), pp.538-545.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1009733

American Medical Association (AMA)

al-Samanudi, Salwa Muhammad& Uthman, al-Said& al-Sayyid, Muhammad Ibrahim& al-Shair, Muhammad Kamal. Voltage stability of electrical power networks with high penetration level of wind generation. Journal of al Azhar University : Engineering Sector. 2020. Vol. 15, no. 55, pp.538-545.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1009733

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

-

Record ID

BIM-1009733