تأثير جهاز التحكم في التخميد القائم على UPFC على الاستقرار الديناميكي لشبكة الطاقة العراقية.
Einfluss eines UPFC-basierten Dämpfungsreglers auf die dynamische Stabilität des irakischen Stromnetzes.
Impact of UPFC-based damping controller on dynamic stability of Iraqi power network.
Impacto del controlador de amortiguación basado en UPFC en la estabilidad dinámica de la red eléctrica iraquí.
تاثیر کنترل کننده میرایی مبتنی بر UPFC بر پایداری دینامیکی شبکه برق عراق.
Impact du contrôleur d'amortissement basé sur l'UPFC sur la stabilité dynamique du réseau électrique irakien.
Влияние контроллера демпфирования на базе UPFC на динамическую устойчивость электросети Ирака.
Résumé
تهدف هذه الورقة إلى معالجة المشكلة الحرجة المتمثلة في ضعف التخميد داخل نظام الشبكة الوطنية العراقية الفائقة (INSGS)، والتي، بدون التحكم الكافي، يمكن أن تؤدي إلى عدم استقرار النظام بعد اضطرابات كبيرة. ولمواجهة ذلك، تقترح الدراسة حلاً يتمحور حول وحدة التحكم في التخميد المعتمدة على وحدة التحكم في تدفق الطاقة الموحدة (UPFC)، والتي تهدف إلى تعزيز الاستقرار الديناميكي لنظام INSGS. تم تصميم النظام، الذي يضم تركيبات UPFC في مختلف القطاعات، باستخدام نموذج مولد Phillips-Heffron الخطي. استخدمت إشارة التحكم UPFC زاوية مرحلة الإثارة كمدخل لها، وتضمن التصميم وحدة تحكم PI لوحدة تحكم التخميد. تم تقييم فعالية الحل المقترح من خلال عمليات المحاكاة التي أجريت على نظام الطاقة باستخدام UPFC، باستخدام قطاعات مختلفة وظروف تحميل واضطرابات مختلفة. تم استخدام MATLAB Simulink في عمليات المحاكاة هذه. أظهرت نتائج المحاكاة التكامل الناجح لـ UPFC مع INSGS، مما أدى بشكل فعال إلى إخماد التذبذبات منخفضة التردد وتعزيز الاستقرار الديناميكي للنظام وملامح الجهد بشكل ملحوظ. علاوة على ذلك، أبرزت النتائج أن النهج المقترح أظهر أداءً متفوقًا مقارنة بمثبت نظام الطاقة التقليدي (PSS).
Cet article vise à résoudre le problème critique du mauvais amortissement au sein du système national de super-réseau irakien (INSGS), qui, sans contrôle adéquat, peut conduire à une instabilité du système suite à des perturbations importantes. Pour contrecarrer cela, l'étude propose une solution centrée autour d'un contrôleur d'amortissement basé sur un contrôleur de flux de puissance unifié (UPFC), destiné à améliorer la stabilité dynamique de l'INSGS. Le système, comprenant des installations UPFC dans divers secteurs, a été modélisé à l'aide du modèle de générateur linéarisé Phillips-Heffron. Le signal de commande de l'UPFC utilisait l'angle de phase d'excitation comme entrée, et la conception incorporait un contrôleur PI pour le contrôleur d'amortissement. L'efficacité de la solution proposée a été évaluée à travers des simulations réalisées sur le système électrique avec l'UPFC, en utilisant différents secteurs et diverses conditions de charge et perturbations. MATLAB Simulink a été utilisé pour ces simulations. Les résultats de la simulation ont montré l'intégration réussie de l'UPFC avec l'INSGS, atténuant efficacement les oscillations basse fréquence et améliorant notamment la stabilité dynamique et les profils de tension du système. De plus, les résultats ont mis en évidence que l’approche proposée présentait des performances supérieures à celles d’un stabilisateur de système électrique (PSS) conventionnel.
This paper aims to address the critical issue of poor damping within the Iraqi National Super Grid System (INSGS), which, without adequate control, can lead to system instability following significant disturbances. To counteract this, the study proposes a solution centered around a Unified Power Flow Controller (UPFC)-based damping controller, intended to enhance the dynamic stability of the INSGS. The system, featuring UPFC installations in various sectors, was modeled using the linearized Phillips-Heffron generator model. The UPFC's control signal utilized the excitation phase angle as its input, and the design incorporated a PI controller for the damping controller. The effectiveness of the proposed solution was evaluated through simulations conducted on the power system with the UPFC, using different sectors and various loading conditions and disturbances. MATLAB Simulink was employed for these simulations. The simulation outcomes showcased the successful integration of the UPFC with the INSGS, effectively damping low-frequency oscillations and notably enhancing both the system's dynamic stability and voltage profiles. Furthermore, the results highlighted that the proposed approach exhibited superior performance compared to a conventional Power System Stabilizer (PSS).
Este documento tiene como objetivo abordar el problema crítico de la mala amortiguación dentro del Sistema Nacional de Super Red Iraquí (INSGS), que, sin un control adecuado, puede conducir a la inestabilidad del sistema después de perturbaciones significativas. Para contrarrestar esto, el estudio propone una solución centrada en un controlador de amortiguación basado en Unified Power Flow Controller (UPFC), destinado a mejorar la estabilidad dinámica del INSGS. El sistema, que incluye instalaciones de UPFC en varios sectores, se modeló utilizando el modelo de generador linealizado Phillips-Heffron. La señal de control del UPFC utilizó el ángulo de fase de excitación como entrada y el diseño incorporó un controlador PI para el controlador de amortiguación. La efectividad de la solución propuesta fue evaluada a través de simulaciones realizadas en el sistema eléctrico con la UPFC, utilizando diferentes sectores y diversas condiciones de carga y perturbaciones. Para estas simulaciones se empleó MATLAB Simulink. Los resultados de la simulación mostraron la integración exitosa del UPFC con el INSGS, amortiguando efectivamente las oscilaciones de baja frecuencia y mejorando notablemente tanto la estabilidad dinámica como los perfiles de voltaje del sistema. Además, los resultados resaltaron que el enfoque propuesto exhibió un rendimiento superior en comparación con un estabilizador de sistema de energía (PSS) convencional.
هدف این مقاله پرداختن به مسئله بحرانی میرایی ضعیف در سیستم سوپرشبکه ملی عراق (INSGS) است که بدون کنترل کافی، میتواند منجر به ناپایداری سیستم به دنبال اختلالات قابل توجه شود. برای مقابله با این، این مطالعه راهحلی را پیشنهاد میکند که حول کنترلکننده میرایی مبتنی بر کنترلکننده جریان یکپارچه قدرت (UPFC) متمرکز است، که هدف آن افزایش پایداری دینامیکی INSGS است. این سیستم که دارای تاسیسات UPFC در بخشهای مختلف است، با استفاده از مدل مولد فیلیپس-هفرون خطی شده مدلسازی شد. سیگنال کنترل UPFC از زاویه فاز تحریک به عنوان ورودی خود استفاده می کند و طراحی یک کنترل کننده PI برای کنترل کننده میرایی را در خود جای داده است. اثربخشی راهحل پیشنهادی از طریق شبیهسازیهای انجام شده بر روی سیستم قدرت با UPFC، با استفاده از بخشهای مختلف و شرایط بارگذاری و اغتشاشهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این شبیه سازی ها از MATLAB Simulink استفاده شده است. نتایج شبیهسازی ادغام موفقیتآمیز UPFC با INSGS را نشان میدهد، که به طور موثر نوسانات فرکانس پایین را کاهش میدهد و به طور قابلتوجهی پایداری دینامیکی و پروفیلهای ولتاژ سیستم را افزایش میدهد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که رویکرد پیشنهادی در مقایسه با یک تثبیتکننده سیستم قدرت معمولی (PSS) عملکرد برتری را نشان میدهد.
Cet article vise à résoudre le problème critique du mauvais amortissement au sein du système national de super-réseau irakien (INSGS), qui, sans contrôle adéquat, peut conduire à une instabilité du système suite à des perturbations importantes. Pour contrecarrer cela, l'étude propose une solution centrée autour d'un contrôleur d'amortissement basé sur un contrôleur de flux de puissance unifié (UPFC), destiné à améliorer la stabilité dynamique de l'INSGS. Le système, comprenant des installations UPFC dans divers secteurs, a été modélisé à l'aide du modèle de générateur linéarisé Phillips-Heffron. Le signal de commande de l'UPFC utilisait l'angle de phase d'excitation comme entrée, et la conception incorporait un contrôleur PI pour le contrôleur d'amortissement. L'efficacité de la solution proposée a été évaluée à travers des simulations réalisées sur le système électrique avec l'UPFC, en utilisant différents secteurs et diverses conditions de charge et perturbations. MATLAB Simulink a été utilisé pour ces simulations. Les résultats de la simulation ont montré l'intégration réussie de l'UPFC avec l'INSGS, atténuant efficacement les oscillations basse fréquence et améliorant notamment la stabilité dynamique et les profils de tension du système. De plus, les résultats ont mis en évidence que l’approche proposée présentait des performances supérieures à celles d’un stabilisateur de système électrique (PSS) conventionnel.
Целью данной статьи является рассмотрение критической проблемы плохого демпфирования в Иракской национальной суперэнергетической системе (INSGS), которая без надлежащего контроля может привести к нестабильности системы после значительных нарушений. Чтобы противодействовать этому, в исследовании предлагается решение, основанное на контроллере демпфирования на базе унифицированного контроллера потока мощности (UPFC), предназначенном для повышения динамической устойчивости INSGS. Система, включающая установки UPFC в различных секторах, была смоделирована с использованием линеаризованной модели генератора Филлипса-Хеффрона. В качестве входного сигнала управляющего сигнала UPFC использовался фазовый угол возбуждения, а в конструкции был предусмотрен ПИ-регулятор для контроллера демпфирования. Эффективность предложенного решения оценивалась посредством моделирования, проведенного в энергосистеме с UPFC, с использованием различных секторов и различных условий нагрузки и возмущений. Для этого моделирования использовался MATLAB Simulink. Результаты моделирования продемонстрировали успешную интеграцию UPFC с INSGS, эффективно подавляя низкочастотные колебания и заметно улучшая как динамическую стабильность системы, так и профили напряжения. Кроме того, результаты показали, что предложенный подход продемонстрировал превосходные характеристики по сравнению с обычным стабилизатором энергосистемы (PSS).