Controlled islanding with special consideration of parallel power system restoration constraints

• Autores: Jairo Quirós Tortós, Pablo Fernández Porras
• Localización: Ingeniería: Revista de la Universidad de Costa Rica, ISSN-e 2215-2652, ISSN 1409-2441, Vol. 27, Nº. 1, 2017, págs. 113-131
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Islas controladas con consideracion espacial a las restriccciones de restauración en paralelo de los sistemas de potencia
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• Resumen
  • español

    Las islas controladas intencionales (ICI, siglas en inglés) pueden evitar apagones de gran extensión mediante la división del sistema eléctrico en islas después de una perturbación severa.

    No obstante, eventos posteriores a la creación de estas islas podrían conducir a inestabilidades que pueden resultar en apagones dentro de una o más islas. Por lo tanto, garantizar que estas se puedan restaurar en el caso de apagones locales es fundamental, sin embargo, esto no se ha abordado en la literatura. Para llenar este vacío, este artículo propone un método de ICI quconsidera junto a sus restricciones típicas, la restauración en paralelo del sistema de potencia (PPSR, siglas en inglés). Se considera la mínima interrupción del flujo de potencia garantizando la coherencia de generadores, pero se amplía para incluir al menos una unidad de arranque autógeno dentro de cada isla y para excluir distintas líneas de las posibles soluciones. El método cuantifica la generación de energía activa y reactiva disponible dentro de cada isla para determinar la máxima demanda que puede ser incrementada. Utilizando el método propuesto, el proceso de restauración puede facilitarse y acelerarse. Para demostrar la eficacia del método propuesto en la determinación de una solución de islas considerando PPSR, fueron realizadas simulaciones en dos sistemas de la IEEE con diferentes topologías y tamaños.e

  • English

    Intentional Controlled Islanding (ICI) can prevent blackouts by splitting the system into islands following a severe disturbance. Post-islanding events, however, might lead to instabilities that can result into blackouts within one or more islands. Although it is critical to ensure that the islands can be restored in the case of local blackouts, this has not been addressed in the literature. To fill this gap, this paper proposes an ICI method that considers not only the typical ICI constraints, but also Parallel Power System Restoration (PPSR) constraints. The traditional islanding problem for minimal power-flow disruption ensuring the typical generator coherency constraint is extended to include at least one blackstart unit within each island and to exclude various branches from possible solutions. To understand the extent to which each island can be restored, the method quantifies the active and reactive power generation available within each island to determine the maximum load that can be picked up. By applying the proposed ICI method, the restoration process can be facilitated and speeded up. Simulation studies on two IEEE test systems are used to demonstrate the effectiveness of the method in determining an islanding solution that considers PPSR constraints with different network topologies and sizes.