Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
An Algorithm for Finding Minimal Load Interruption Costs
KTH, School of Electrical Engineering (EES), Electric Power Systems.
2012 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

This thesis presents an algorithm for finding the minimal interruptioncost associated with the loads.Electric power systems are necessary to transfer electric energy fromproducers to consumers. The power system may lose stability as thesenonlinear systems are subject to contingencies. The loss of stabilitymay result in large costs for the society, by the loss of productivityand worsening standard of living. If the likelihood of instability is low,then it may be that it is not economically motivated to allocate costlyresources necessary to prevent this from happening. For some casesload shedding is the alternative with best economical performance, torestore the stability and ensure that delivery of power is not interrupted.With increasing amounts of renewables in a power system, the planningand scheduling of the electric power production will get more difficultto forecast and control. Therefore the system operators will needto be able to handle more diverse situations than before. Thus thereis a need to find computationally efficient methods to predict systemstability and the minimal load shedding needed.This report uses second-order approximations to the stability boundariesof the system, developed and calculated by Magnus Perninge andCamille Hamon to determine how much and where the load sheddingshould be done to shed the minimal amount of load that restores thestability of the system.Two cases, the IEEE 9-bus system and the IEEE 39-bus system,illustrates the proposed method and compares three different methodsused to determine the load shedding. The results show that the approximationscan be used to minimize the load shedding, and that theamount of load shed is significantly reduced. Time-domain simulationsof the system were necessary to ensure the stability of the system anddetermine of much margin that is needed to the approximations.The methods and approximations used in this report could in thefuture be applied to real power systems, a possible application is tocalculate the severity of contingencies and use the information to minimizethe total costs of the system when considering operation andinvestments. Another possible application is to design automatic loadshedding controllers using wide-area monitoring to increase the systemreliability.

Abstract [sv]

I detta examensarbete presenteras en algoritm för att finna de minimalaavbrottskostnaderna för lasterna i elkraftssystem.Elkraftssystem kallas de system som har till uppgift att möjliggöraöverföring av elektrisk energi från producenter till konsumenter. Dessasystem är icke-linjära och kan under vissa förhållanden bli instabilaoch göra hela eller delar av elnätet strömlöst, vilket medför stor samhälleligpåverkan i form av försämrad levnadsstandard och kostnaderför produktionsbortfall. Dock är det inte alltid ekonomiskt lönsamt attlägga betydande resurser på att förhindra att systemet blir instabilt,om sannolikheten för att detta händer är låg.Att koppla bort last vid kritiska situationer, till exempel vid fel påviktiga kraftledningar, kan därför i vissa fall vara det mest ekonomiskaalternativet för att undvika att systemet blir instabilt. En ökande andelförnybar energi i ett elkraftssystem gör produktion av elektrisk energimer svårprognosticerad och svårstyrd. Därför bör man ta hänsyn till ettbredare urval situationer än tidigare för att kunna bedöma stabilitetenhos systemet. Detta ställer krav på snabba metoder för att bedömasystemets stabilitet och beräkna vilka lastbortkopplingar som krävs.Denna rapport utnyttjar andragradsapproximationer till stabilitetsgränsernaför systemet utvecklade och beräknade av Magnus Perningeoch Camille Hamon för att kunna bestämma var och hur mycket lastsom ska kopplas bort, så att systemet återfår sin stabilitet för en såliten mängd last bortkopplad som möjligt. Genom simuleringar beräknasdärefter hur mycket marginal till stabilitetsgränserna som krävs föratt återge systemet transienta stabilitet.Två fallstudier, ett för IEEEs 9-nods system och ett för IEEEs 39-nods system, illustrerar metoden och jämför den med två andra metoder,för att undersöka metodens prestanda. Resultaten visar hur den föreslagnaalgoritmen minimerar lastbortkopplingen jämfört med de andrametoderna, och att mängden last som blir bortkopplad minskar betydligt.Simuleringar av systemet behövdes för att undersöka systemetsstabilitet och bestämma hur mycket marginal till ytorna som krävs.Metoderna och approximationerna som utnyttjades i denna rapportskulle kunna användas i verkliga elkraftssystem, en tillämpning vore attminimera kostnaderna för systemet genom att ranka hur allvarliga feli systemet är, vilket kan utnyttjas för att minimera kostnader för driftoch investeringar. En annan möjlig tillämpling är automatisk lastbortkopplingför att minimera de kostnader som uppstår om systemet blirinstabilt.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , XR-EE-ES 2012:018 p.
Series
EES Examensarbete / Master Thesis
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-116892OAI: oai:DiVA.org:kth-116892DiVA: diva2:601605
Educational program
Master of Science in Engineering - Electrical Engineering
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-01-31 Created: 2013-01-29 Last updated: 2013-02-27Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4245 kB)263 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 4245 kBChecksum SHA-512
a4a363b0b93de5de361e5aa3ef775a98eee62dc432ffb20e91d6766547805f80e6b0889d7eb8064e5635c71b83e1dedcc1c1444bf2de00cbc948a8d82e43afe1
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Electric Power Systems
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 286 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 224 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf