Power System Stability Analysis Using Recursive Projection Method

Abstract

ABSTRACT: Stability represents significant criteria in power system operation. Stability analysis of power systems has been done by using an efficient numerical technique that is the recursive projection method (RPM). RPM analyzes the outputs of the time domain simulation code (TDSC) that is used to simulate the dynamics of a power system, to define a slow/unstable operating mode as a subspace of system’s full space and applying Newton method to improve the convergence of system solution, while fixed-point iteration method is used in the supplement subspace of stable modes. The analysis is performed by detecting those eigenvalues of the state matrix with magnitudes greater than unity, and creating the corresponding orthonormal basis that participates in extending the solution's convergence. This leads to getting a more accurate and stable solution in power systems. When a perturbation occurs to the power system, applying RPM allows the numerical solution to reach its steady-state mode in a short time and without continuous oscillation. Verification of RPM’s achievements has been performed on an example of 6-bus power system. The environment of this work is the Matlab program supported by the power system toolbox (PST).

Keywords: Power system analysis, recursive projection method, numerical integration methods.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ÖZ: Kararlılık güç sistemlerinin çalışması açısından önemli bir kriterdir. Bu çalışmada güç sistemlerinin kararlılık çözümlemesi, özyineli izdüşüm yöntemi (RPM) denen etkili bir sayısal yöntem kullanılarak yapılmıştır. RPM ilk önce güç sisteminin dinamiğinin benzetimi için kullanılan zaman erim benzetim yazılımının çıktılarını analiz eder ve yavaş veya kararsız çalışma kiplerini, sistem uzayının değişimsiz bir altuzayı olarak tanımlar. Bu değişimsiz altuzay üzerinde Newton yöntemi uygulanıp çözümün yakınsaması iyileştirilir. Kararlı kiplere ait tümleyen uzay üzerinde ise sabit-nokta dürümü uygulanmaya devam eder. Analiz, durum matrisinin özdeğerlerinin bulunmsı ve bunlardan genliği birden büyük olanlara karşılık gelen ve çözümün yakınsamasını sağlayacak olan tam dikgen temel oluşturarak yapılır. Bu yolla güç sistemlerinin analizinde kararlı ve doğruluğu yüksek olan bir çözüm elde edilir. Güç sisteminde bir hata oluştuğunda, RPM sayısal çözümün durağan duruma kısa zamanda ve salınımsız olarak erişmesini sağlar. RPM’in başarımı 6 baralı bir sistem üzerinde denenerek doğrulanmıştır.Çalışmalar Matlab ortamında, daha önce geliştirilmiş olan Güç Sistemleri Paketi kullanılarak yapılmıştır.

Anahtar kelimeler: Güç sistemleri kararlılığı, Özyineli İzdüşüm Yöntemi, Sayısal Çözüm Yöntemleri.