Dynamic Equivalent of Non-linear Active Distribution Networks using Hammerstein-Wiener Models, for Stability Studies of Electric Power Systems = Equivalente dinámico de redes de distribución activas no lineales utilizando modelos de Hammerstein-Wiener, para estudios de estabilidad de sistemas de energía eléctrica

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• Título: Dynamic Equivalent of Non-linear Active Distribution Networks using Hammerstein-Wiener Models, for Stability Studies of Electric Power Systems = Equivalente dinámico de redes de distribución activas no lineales utilizando modelos de Hammerstein-Wiener, para estudios de estabilidad de sistemas de energía eléctrica
• Autor: Usuga Salazar, Valeria
• Publicación original: 2021
• Descripción física: PDF
• Nota general:
  • Colombia
• Notas de reproducción original: Digitalización realizada por la Biblioteca Virtual del Banco de la República (Colombia)
• Notas:
  • Resumen: Abstract: In the past, when power systems did not incorporate a considerable amount of distributed generation units, the almost passive behavior of the distribution networks could be reasonably represented by static load models (e.g., the exponential model), because they had relatively little impact on power system stability. Therefore, from a transmission perspective, the distribution systems could be seen as an aggregated load for bulk power system stability studies. However, in modern systems, the impact of distributed generation units can no longer be neglected. The static models cannot represent the dynamics of the active distributed networks, which are now increasingly spread across power systems. However, modeling active distribution networks in detail is not feasible due to information exchange restrictions between transmission and distribution system operators, in addition to the great computational effort that it would take. This thesis proposes an alternative black-box, simulation-based methodology to identify dynamic equivalents of active distribution networks focused on long-term voltage stability studies for bulk power systems. The methodology is based on model identification techniques and Hammerstein-Wiener models. The approach depends only on variables measured at the boundary buses, which prevents the need to have previous knowledge about the system, as is the case with greybox models. Furthermore, to avoid heavy-duty nonlinear model techniques, such as artificial neural networks, which are challenging to implement and use in a rather conservative sector such as power systems planning and operation, the proposed methodology keeps a transparent relationship to linear systems. The results and conclusions are derived from time-domain simulations on the IEEE test system for voltage stability assessment, the Nordic test system. It is concluded that the dynamic equivalents are able to reproduce accurately the nonlinear behavior of the active distribution networks. Resumen: En el pasado, cuando los sistemas de energía no incorporaban una cantidad considerable de unidades de generación distribuida, el comportamiento casi pasivo de las redes de distribución podía representarse razonablemente mediante modelos de carga estática (por ejemplo, el modelo exponencial), porque tenían un impacto relativamente pequeño en la energía. estabilidad del sistema. Por lo tanto, desde una perspectiva de transmisión, los sistemas de distribución podrían verse como una carga agregada para los estudios de estabilidad del sistema de energía a granel. Sin embargo, en los sistemas modernos, el impacto de las unidades de generación distribuida ya no puede pasarse por alto. Los modelos estáticos no pueden representar la dinámica de las redes distribuidas activas, que ahora se distribuyen cada vez más en los sistemas de energía. Sin embargo, modelar las redes de distribución activas en detalle no es factible debido a las restricciones de intercambio de información entre los operadores de los sistemas de transmisión y distribución, además del gran esfuerzo computacional que requeriría. Esta tesis propone una metodología alternativa basada en simulación de caja negra para identificar equivalentes dinámicos de redes de distribución activas enfocadas en estudios de estabilidad de voltaje a largo plazo para sistemas de energía a granel. La metodología se basa en técnicas de identificación de modelos y modelos de Hammerstein-Wiener. El enfoque depende únicamente de las variables medidas en los buses delimitadores, lo que evita la necesidad de tener conocimientos previos sobre el sistema, como es el caso de los modelos de caja gris. Los resultados y las conclusiones se derivan de simulaciones en el dominio del tiempo en el sistema de prueba IEEE para la evaluación de la estabilidad de voltaje, el sistema de prueba nórdico.
  • © Derechos reservados del autor
  • Colfuturo
• Forma/género: tesis
• Idioma: castellano
• Institución origen: Biblioteca Virtual del Banco de la República
• Encabezamiento de materia:
  • Active distribution networks; Non-linear systems; Hammerstein-Wiener models; Dynamic equivalents; Long-term stability; Electric power systems; Renewable energy sources; Redes de distribución activas; Sistemas no lineales; Modelos Hammerstein-Wiener; Equivalentes dinámicos; Estabilidad a largo plazo; Sistemas eléctricos de potencia; Fuentes de energía renovables
  • Tecnología; Tecnología / Ingeniería y operaciones afines