Securing Transient Stability using Time-Domain Simulations within an Optimal Power Flow

Zarate-Minano, Rafael; Van Cutsem, Thierry; Milano, Federico; Conejo, Antonio

doi:10.1109/TPWRS.2009.2030369

Télécharger

Article (Périodiques scientifiques)

Securing Transient Stability using Time-Domain Simulations within an Optimal Power Flow

Zarate-Minano, Rafael; Van Cutsem, Thierry; Milano, Federico et al.

2010 • In IEEE Transactions on Power Systems, 25 (1), p. 243-253

Peer reviewed vérifié par ORBi

Permalien
https://hdl.handle.net/2268/14988

DOI
10.1109/TPWRS.2009.2030369

Documents (1)Envoyer vers Détails Statistiques Bibliographie Publications similaires

Documents

Texte intégral

IEEEXplore.pdf

Postprint Éditeur (742.17 kB)

Télécharger

© 2010 IEEE. Personal use of this material is permitted. However, permission to reprint/republish this material for advertising or promotional purposes or for creating new collective works for resale or redistribution to servers or lists, or to reuse any copyrighted component of this work in other works must be obtained from the IEEE.

Tous les documents dans ORBi sont protégés par une licence d'utilisation.

Envoyer vers

RIS BibTex APA Chicago Permalink X Linkedin

Détails

Mots-clés :

Dispatching; Optimal Power Flow; Redispatching; Single-Machine Equivalent; Transient Stability

Résumé :

[en] This paper provides a methodology to restore transient stability. It relies on a well-behaved optimal power flow model with embedded transient stability constraints. The proposed methodology can be used for both dispatching and redispatching. In addition to power flow constraints and limits, the resulting optimal power flow model includes discrete time equations describing the time evolution of all machines in the system. Transient stability constraints are formulated by reducing the initial multi-machine model to a one-machine infinite-bus equivalent. This equivalent allows imposing angle bounds that ensure transient stability. The proposed optimal power flow model is tested and analyzed using an illustrative 9-bus system, the well-known New England 39-bus, 10-machine system and a real-world 1228-bus system with 292 synchronous machines.

Disciplines :

Ingénierie électrique & électronique

Auteur, co-auteur :

Zarate-Minano, Rafael

Van Cutsem, Thierry ; Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Systèmes et modélisation

Milano, Federico

Conejo, Antonio

Langue du document :

Anglais

Titre :

Securing Transient Stability using Time-Domain Simulations within an Optimal Power Flow

Date de publication/diffusion :

2010

Titre du périodique :

IEEE Transactions on Power Systems

ISSN :

0885-8950

Maison d'édition :

IEEE, Piscataway, Etats-Unis - New Jersey

Volume/Tome :

Fascicule/Saison :

Pagination :

243-253

Peer reviewed :

Peer reviewed vérifié par ORBi

URL complémentaire :

http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/guesthome.jsp

Organisme subsidiant :

F.R.S.-FNRS - Fonds de la Recherche Scientifique

Commentaire :

(c)2009 IEEE. Personal use of this material is permitted. However, permission to reprint/republish this material for advertising or promotional purposes or for creating new collective works for resale or redistribution to servers or lists, or to reuse any copyrighted component of this work in other works must be obtained from the IEEE.

Disponible sur ORBi :

depuis le 21 juin 2009

Statistiques

Nombre de vues

230 (dont 20 ULiège)

Nombre de téléchargements

1574 (dont 6 ULiège)

Voir plus de statistiques

citations Scopus^®

194

citations Scopus^®
sans auto-citations

192

OpenCitations

121

citations OpenAlex

196

See more details

publications

194

supporting

mentioning

120

contrasting

Smart Citations

194

120

Citing PublicationsSupportingMentioningContrasting

View Citations

See how this article has been cited at scite.ai

scite shows how a scientific paper has been cited by providing the context of the citation, a classification describing whether it supports, mentions, or contrasts the cited claim, and a label indicating in which section the citation was made.

Bibliographie

H. Xin, D. Gan, Y. Li, T. S. Chung, and J. Qiu, "Transient stability preventive control and optimization via power system stability region analysis," in Proc. IEEE Power Eng. Soc. General Meeting, Jun. 2006, vol.1.
L. Chen, Y. Tada, H. Okamoto, R. Tanabe, and A. Ono, "Optimal operation solutions of power systems with transient stability constraints," IEEE Trans. Circuits Syst. I, Fundam. Theory Appl., vol.48, no.3, pp. 327-339, Mar. 2001.
Y. Sun, Y. Xinlin, and H. F. Wang, "Approach for optimal power flow with transient stability constraints," Proc. Inst. Elect. Eng., Gen., Transm., Distrib., vol.151, no.1, pp. 8-18, Jan. 2004.
Y. Xia, K. W. Chan, and M. Liu, "Direct nonlinear primal-dual interiorpoint method for transient stability constrained optimal power flow," Proc. Inst. Elect. Eng., Gen., Transm., Distrib., vol.152, no.1, pp. 11-16, Jan. 2005. (Pubitemid 40330246)
M. L. Scala, M. Trovato, and C. Antonelli, "On-line dynamic preventive control: An algorithm for transient security dispatch," IEEE Trans. Power Syst., vol.13, no.2, pp. 601-609, May 1998.
D. Gan, R. J. Thomas, and R. D. Zimmerman, "Stability-constrained optimal power flow," IEEE Trans. Power Syst., vol.15, no.2, pp. 535-540, May 2000.
Y. Yuan, J. Kubokawa, and H. Sasaki, "A solution of optimal power flowwith multicontingency transient stability constraints," IEEE Trans. Power Syst., vol.18, no.3, pp. 1094-1102, Aug. 2003.
D. Layden and B. Jeyasurya, "Integrating security constraints in optimal power flow studies," in Proc. IEEE Power Eng. Soc. General Meeting, Jun. 2004, vol.1.
D. Ruiz-Vega and M. Pavella, "A comprehensive approach to transient stability control: Part I-Near optimal preventive control," IEEE Trans. Power Syst., vol.18, no.4, pp. 1446-1453, Nov. 2003.
T. B. Nguyen and M. A. Pai, "Dynamic security-constrained rescheduling of power systems using trajectory sensitivities," IEEE Trans. Power Syst., vol.18, no.2, pp. 848-854, May 2003.
D. Z. Fang, Y. Xiaodong, S. Jingqiang, Y. Shiqiang, and Z. Yao, "An optimal generation rescheduling approach for transient stability enhancement," IEEE Trans. Power Syst., vol.22, no.1, pp. 386-394, Feb. 2007.
D. Chattopadhyay and D. Gan, "Market dispatch incorporating stability constraints," Int. J. Elect. Power Energy Syst., vol.23, no.6, pp. 459-469, Aug. 2001.
S. Bruno, E. De Tuglie, M. L. Scala, and P. Scarpellini, "Transient security dispatch for the concurrent optimization of plural postulated contingencies," IEEE Trans. Power Syst., vol.17, no.3, pp. 707-714, Aug. 2002.
M. A. Pai, Energy Function Analysis for Power System Stability. Norwell, MA: Kluwer, 1989.
A. A. Fouad and V. Vittal, Power System Transient Stability Analysis Using the Transient Energy Function Method. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1992.
G. A. Maria, C. Tang, and J. Kim, "Hybrid transient stability analysis," IEEE Trans. Power Syst., vol.5, no.2, pp. 384-393, May 1990.
M. Pavella, "Generalized one-machine equivalents in transient stability studies," IEEE Power Eng. Rev., vol.18, no.1, pp. 50-52, Jan. 1998.
X. Zhang, R. W. Dunn, and F. Li, "Stability constrained optimal power flow in a practical balancing market," in Proc. IEEE Power Eng. Soc. General Meeting, Jun. 2007, vol.2.
H. R. Cai, C. Y. Chung, and K. P. Wong, "Application of differential evolution algorithm for transient stability constrained optimal power flow," IEEE Trans. Power Syst., vol.23, no.2, pp. 719-728, May 2008.
M. Pavella, D. Ernst, and D. Ruiz-Vega, Transient Stability of Power Systems: A Unified Approach to Assessment and Control. Norwell, MA: Kluwer, 2000.
A. S. Drud, GAMS/CONOPT. Bagsvaerd, Denmark: ARKI Consulting and Development, 1996. [Online]. Available: http://www. gams.com/.
B. A. Murtagh, M. A. Saunders, W. Murray, P. E. Gill, R. Raman, and E. Kalvelagen, GAMS/MINOS: A Solver for Large-Scale Nonlinear Optimization Problems, 2002. [Online]. Available: http://www.gams. com/.
P. M. Anderson and A. A. Fouad, Power System Control and Stability. Ames, IA: Iowa State Univ. Press, 1977.
D. Ernst, D. Ruiz-Vega, M. Pavella, P. M. Hirsch, and D. Sobajic, "A unified approach to transient stability contingency filtering, ranking and assessment," IEEE Trans. Power Syst., vol.16, no.3, pp. 435-443, Aug. 2001.
A. J. Conejo, F. Milano, and R. Garcia-Bertrand, "Congestion management ensuring voltage stability," IEEE Trans. Power Syst., vol.21, no.1, pp. 357-364, Feb. 2006.
The MathWorks, Inc., Matlab Programming, 2005. [Online].Available: http://www.mathworks.com.
A. Brooke, D. Kendrick, A. Meeraus, R. Raman, and R. E. Rosenthal, GAMS, a User's Guide. Washington, DC: GAMS Development Corp., Dec. 1998. [Online]. Available: http://www.gams.com/.
F. Milano, "An open source power system analysis toolbox," IEEE Trans. Power Syst., vol.20, no.3, pp. 1199-1206, Aug. 2005.
P. W. Sauer and M. A. Pai, Power System Dynamics and Stability. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 1998.

Publications similaires

Sorry the service is unavailable at the moment. Please try again later.

Nom	Provider / Domaine	Expiration	Description
JSESSIONID	Oracle Corporation www.uliege.be	Session	Cookie de session de plate-forme à usage général, utilisé par les sites écrits en JSP. Habituellement utilisé pour maintenir une session utilisateur anonyme par le serveur.
CookieScriptConsent	CookieScript .uliege.be	1 an	Ce cookie est utilisé par le service Cookie-Script.com pour mémoriser les préférences de consentement des visiteurs en matière de cookies. Il est nécessaire pour que la bannière de cookies Cookie-Script.com fonctionne correctement.

Nom	Provider / Domaine	Expiration	Description
_pk_id	InnoCraft Ltd .uliege.be	1 an	Ce nom de cookie est associé à la plateforme d'analyse Web open source Matomo. Il est utilisé pour aider les propriétaires de sites Web à suivre le comportement des visiteurs et à mesurer les performances du site. Il s'agit d'un cookie de type modèle, où le préfixe _pk_id est suivi d'une courte série de chiffres et de lettres, qui est censé être un code de référence pour le domaine définissant le cookie.
_pk_ses	InnoCraft Ltd .uliege.be	30 minutes	Ce nom de cookie est associé à la plateforme d'analyse Web open source Matomo. Il est utilisé pour aider les propriétaires de sites Web à suivre le comportement des visiteurs et à mesurer les performances du site. Il s'agit d'un cookie de type modèle, où le préfixe _pk_ses est suivi d'une courte série de chiffres et de lettres, ce qui est considéré comme un code de référence pour le domaine définissant le cookie.
_pk_ref	InnoCraft Ltd .uliege.be	6 mois	Ce nom de cookie est associé à la plateforme d'analyse Web open source Matomo. Il est utilisé pour aider les propriétaires de sites Web à suivre le comportement des visiteurs et à mesurer les performances du site. Il s'agit d'un cookie de type modèle, où le préfixe _pk_ref est suivi d'une courte série de chiffres et de lettres, ce qui est considéré comme un code de référence pour le domaine définissant le cookie.