Řízení napětí a činného/jalového výkonu v elektrizačních soustavách s použitím transformátorů s přepínačem odboček

Bc. Jakub SLIVONĚ

Master's thesis

Steady-State V/P/Q Control in Electric Power Systems using Tap-Changing Transformers

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá řešením chodu elektrizačních soustav se začleněním transformátorů s přepínači odboček pod zatížením pro U/Q/P regulaci. Jsou představeny metodiky a algoritmy pro modelování výše uvedeného problému v numerických metodách Gauss-Seidel a Newton-Raphson v prostředí MATLAB 7.1. Důraz byl kladen na všestrannost použití vytvořených programů, tj. pro řešení libovolně velké elektrizační soustavy vč. optimálního nastavení odboček regulačních transformátorů pro co nejlepší splnění daných cílových U/Q/P ve vybraných uzlech/linkách sítě. K ověření správnosti a funkčnosti použitých algoritmů bylo testováno široké spektrum sítí různého rozsahu a výsledky byly porovnány s jiným, nezávislým softwarem. Je také předvedena praktická ukázka využití programů pro simulaci řízení napětí ve vybrané distribuční soustavě. V závěru práce jsou jednotlivé přístupy k modelování regulačních transformátorů vyhodnoceny a je diskutován potenciál jejich dalšího využití v elektrizační soustavě České republiky.

Abstract:

This thesis deals with load flow analysis of electric power systems with included on-load tap changing (OLTC) transformers for V/Q/P control. Methodologies and algorithms are presented for modeling the above problem using Gauss Seidel and Newton-Raphson methods in MATLAB 7.1. Main emphasis was placed on versatility of created programs, i.e. for solving an arbitrarily large power system incl. optimal tap settings for meeting the V/Q/P targets in selected buses/branches. Wide range of test power systems was tested to verify the performance of the algorithms, results were compared with another, independent software. Practical use of programs is demonstrated when voltage control in the chosen distribution network is simulated. Individual approaches for modeling OLTC transformers are assessed along with their potentials for further use in electric power system of Czech Republic.

Keywords

provoz elektrizačních soustav, metoda uzlových napětí, řešení chodu soustavy, metoda Gauss-Seidel, metoda Newton-Raphson, regulační transformátor pod zatížením, přepínač odboček

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2013

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Veleba

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Master programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Electrical Power Engineering