In the past decades, the renewable penetration in power systems has steadily increased, and is also expected to grow exponentially in the following years. Encountering this fast growing trend, the underfrequency load-shedding schemes, as the last resort of power systems in terms of frequency stability, have been implemented in a decentralized way where the settings are predefined and fixed. The purpose of the underfrequency load-shedding scheme is to disconnect a certain amount of loads to reduce load-generation imbalance following generator outages, while the renewable energy sources, implemented as distributed generation units can result in the situations where substantial amount of distributed generation can be disconnected together with loads at the same time. This can to some extent cancel out the effect of shedding loads, and in some extreme cases, aggravate frequency response. Apart from the impact of distributed generation, in some power systems there can be several areas where large amount of power is always exchanged in between. Inappropriate load-shedding amount and location can increase the risks of tie-line overloading, further resulting in tripping of tie-lines. In order to tackle these problems, an adaptive underfrequency load-shedding scheme was proposed which utilizes distributed feeder power measurements, measurements from distributed generation, as well as the SCADA system that serves as the main role of monitoring and control. The implementation of the proposed architecture is also explained in the thesis. The results exhibit that the proposed scheme is able to alleviate the stress of tie-line power flow to some extent following power outages, while also be affected by generation loss size and location. Besides, the proposed scheme also provides contribution to frequency stabilization by shedding less distributed generation. / Under de senaste decennierna har andelen förnybar produktion i elkraftsystem globalt ökat markant ökat och förväntas också fortsätta växa avsevärt under de kommande åren. Samtidigt med denna utveckling är det viktigt att beakta de systemvärn som består av belastningsfrånkoppling för frekvensåterställning som implementerats med fördefinierade inställningar på ett decentraliserat vis. Avsikten med ett sådant system värn är att koppla bort en viss mängd last för att undvika att frekvensen sjunker under tillåtna gränsvärden i samband med ett större fel, t.ex. att en större generator kopplas bort. Eftersom den förnybara produktionen ofta är distribuerad i nätet, kan en sådan från koppling av last dock medföra att stora mängder förnybar produktion kopplas bort samtidigt. Detta kan i vissa fall tänkas innebära att lastfrånkopplingen innebär en försämrings av frekvensen. Utöver effekterna på distribuerad produktion som ett systemvärn för lastbortkoppling kan ha, så kan det även innebära försämringar i kraftsystem bestående av flera områden, s.k. multiarea kraftsystem där enstaka förbindelser utgör flaskhalsar för överföringen. En olämpligt vald bortkoppling av last kan leda till överbelastning av de ledningar som går mellan områdena i kraftsystemet. I syfte att hantera bägge dessa problem föreslås i detta arbete en adaptiv lastfrånkopplingsmekanism som använder mätningar i distributionsnätet via SCADA systemet, vilket utgör basen i lösningen. Föreliggande rapport presenterar lösningen i detalj, resultaten visar att lösningen kan minska belastningen på förbindelserna mellan områden i ett kraftsystem för vissa fall. Dessutom bidrar den föreslagna lösningen till ett bättre bidrag till frekvensstabiliteten genom att en lägre mängd distribuerad förnybar kraft kopplas bort.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-347493 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Hsiao, Yu-Chieh |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2024:93 |
Page generated in 0.002 seconds