METHOD OF SUBOPTIMAL CONTROL OF THE INTERCHANGE POWER FLOWS IN THE INTERCONNECTED ENERGY SYSTEM

Authors

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2021.251204

Keywords:

balance of inter-areal power flows, power imbalance, secondary frequency and power control, optimal control.

Abstract

The method of optimized economic dispatch control (EDC) of the wide area Interconnected Power System (the IPS) with effective inter-areal power balancing is presented. The algebraic expressions valid for online computations of the best gain values for the automated generation control (AGC) have been specified to provide suboptimal control processing for the area, or regional power system (PS). Relevant operational conditions for secondary frequency and power control system were determined to compensate electric power flow imbalances in certain control areas (regional PS) of the considered IPS.

To apply optimized AGC gain tunings, the numerical values of current power imbalances should be used for computations and proposed algebraic expressions are to be embedded seamlessly into the AGC algorithms of the SCADA-based multifunctional digital automated control system, which is already operated now to provide consistent controllable support for the normal processing inside the IPS of Ukraine. The AGC controllers of the SCADA-based system should be tuned periodically according to the proposed approach and the gain values updated properly.

References

Law of Ukraine «Pro rynok eketrychnoi energii». – Kharkiv: TOV «Vydavnytstvo «Fort», 2017. – 208p. [in Ukrainian].

Kundur P. Sh. Power System Stability and Control. – New York: McGraw-Hill, 1994. – 1176 p.

Kostiuk О. М. and Solomaha М.I. Oscillations and Stability of synchronous machines. Кyiv: Naukova dumka Publishing, 1991. – 200 с. [in Russian].

Sidorov О.F. The role of Power Frequency characteristics to provide the normal modes of Power System. SC “NEC “UKRENERGO”, Ukraine.– Kyiv: ArTek, 2019 [in Ukrainian]. ISBN 978-617-7674-72-5.

ENTSO-E Operation Handbook – Policy 1: Load-Frequency Control // UCTE OH Policy – Final Version. Approved by SC on 19 March 2009. –33p. – Available at: https://www.entsoe.eu/fileadmin/user_upload/ _library/publications/entsoe/Operation_Handbook/Policy_1_final.pdf .

Merkin D. R. Introduction to the Theory of Movement Stability. Мoscow: Nauka Publishing, 1971; 1987.– 304 p. [in Russian].

Gorbunova L.М. Eksperimentalnye issledovaniya rezhimov energosistem [Experimantal research of power system modes]. Edited by S.А. Sovalov / L.M. Gorbunova, M.G. Portnoi, R.S. Rabinovich et al. – Мoscow: Energoatomizdat, 1985. – 448 p. [in Russian].

Machowski, Jan. Power system dynamics: stability and control / Jan Machowski, Janusz W. Bialek, James R. Bumby. 2nd ed. – John Wiley & Sons, Ltd., 2009. – 629p.

Kostiuk V.O., Sidorov О.F. The Method of Optimum Secondary Frequency and Power Control. – Vinnytsia: VNTU, 2017. – № 6(135). – pp. 105–110 [in Ukrainian].

Kostiuk V.O., Kostyuk T.O. Power System Steady-state Stability Criteria and the Jacobian of Dynamical Systems – IEEE Conference Publication // IEEE EUROCON 2021 - 19th International Conference on Smart Technologies / IEEE Xplore, 2021. – P. 523–530. DOI: 10.1109/EUROCON52738.2021.9535579.

Kostiuk V.O., Kostyuk T.O. Equations of Quasi–stationary Modes and Frequency–response Characteristics of Multimachine Electric Power System // 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON). – IEEE Xplore, 2019. – P.327–333. DOI:10.1109/ukrcon.2019.8879964.

Sidorov A.F. Raschet posleavariynykh rezhimov energosistemy po parametram pervichnykh chastotnykh kharakteristik [Computations of the Power System post-fault modes by means of the primary frequency response characteristics] // Energetika i elektrifikatsia. – 2003. – №7. – pp. 25–33 [in Russian].

Sidorov A.F., Voyevoda А.I., Redin V.I., Denysevich K.B. Opredelenie parametrov pervichnykh staticheskikh chastotnykh kharakteristik energosistemy v statsionarnykh rezhimakh metodom razdelenia i usrednenia [Parameters of primary Power System frequency response characteristics for steady-state conditions: computations by means of separation and averaging method]. – Vestnik KhGPU. Proceedings. Tom 127. –Kharkiv: KhGPU, 2000. – pp. 121–129 [in Russian].

Downloads

Published

2022-01-17

Issue

No. 3 (2021): 65

Section

ENERGY SYSTEMS AND COMPLEXES

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).