Detection of Differently Loaded Power Network Areas

A widely accepted method of simplifying power system problems, especially for large system, is solving them for areas into which a system is divided. The paper considers separation of the power system areas that contain branches with similar active or reactive power loads. For this purpose rates are proposed that show the dependence of the branch power flow (active and reactive power flow separately) on the loads at system nodes. On the basis of the considered rates, branches are partioned into groups. The rates for all branches in the same group are similar. They significantly differ between groups. For selected groups of branches, which are characterized by values of the aforementioned rate larger than a preset value, the consistent area of the power network is found. The paper shows utilization of the method for the IEEE 14-bus test system.

Uznanym sposobem upraszczania problemów dotyczących systemu elektroenergetycznego, szczególnie o dużych rozmiarach, jest ich rozwiązywanie dla obszarów, na które system jest dzielony. W pracy rozważane jest wyodrębnianie obszarów systemu elektroenergetycznego, obejmujących gałęzie o podobnym obciążeniu przepływem mocy czynnej albo biernej. Na potrzeby przedstawianej metody zostały wprowadzone wskaźniki pokazujące zależność przepływu mocy (osobno mocy czynnej oraz mocy biernej) w gałęzi od obciążeń w węzłach systemu. Na podstawie branego pod uwagę wskaźnika dokonano podziału gałęzi na grupy. Dla gałęzi, należących do jednej grupy, wartości wskaźnika są do siebie zbliżone. Różnią się one istotnie od wartości rozpatrywanego wskaźnika dla innych grup. Dla wyróżnionych grup znajdowane są spójne obszary sieci elektroenergetycznej, które charakteryzują wartości wymienionego wcześniej wskaźnika większe od zadanej wartości. Wykorzystanie przedstawionej metody jest pokazane na przykładzie 14-węzłowego systemu testowego IEEE.