Published March 31, 2021 | Version v1
Publication Open

Study on Dynamic Characteristics of UHVDC System under Hierarchical Infeed Mode with STATCOM

Creators

  • 1. Balochistan University of Information Technology, Engineering and Management Sciences
  • 2. University of Balochistan
  • 3. North China Electric Power University
  • 4. University of Azad Jammu and Kashmir

Description

This paper focuses on the investigation of the dynamic characteristics of Ultra High Voltage Direct Current (UHVDC) system Under Hierarchical Infeed Mode (UHVDC-HIM) with Static Synchronous Compensator (STATCOM).The STATCOM at the inverter side of UHVDC-HIM is developed in PSCAD/EMTDC, and their power flow equations are derived.Based on these equations, the control schemes for rectifier and inverter side of UHVDC-HIM and STATCOM are properly designed.Several dynamic characteristics indices such as Commutation Failure Immunity Index (CFII), Commutation Failure Probability Index (CFPI), fault recovery time and Temporary Overvoltage (TOV) are evaluated in detail.The impact of different sizes of STATCOM and Short Circuit Ratio (SCR) of AC sources on dynamic characteristics of UHVDC-HIM system during single-phase and three-phase faults are examined.The analysis shows that higher SCR values and greater capacity of STAT-COM can make the UHVDC-HIM system less vulnerable to Commutation Failure (CF), considerably enhance the fault recovery time and effectively reduce the TOV.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تركز هذه الورقة على التحقيق في الخصائص الديناميكية لنظام التيار المباشر فائق الجهد (UHVDC) تحت وضع التغذية الهرمي (UHVDC - HIM) مع معوض متزامن ثابت (STATCOM). تم تطوير STATCOM في جانب العاكس من UHVDC - HIM في PSCAD/EMTDC، ويتم اشتقاق معادلات تدفق الطاقة الخاصة بهم. بناءً على هذه المعادلات، تم تصميم مخططات التحكم للمقوم وجانب العاكس لـ UHVDC - HIM و STATCOM بشكل صحيح. يتم تصميم مؤشرات الخصائص الديناميكية المختلفة مثل مؤشر مناعة فشل التبديل (CFII)، ومؤشر احتمالية فشل التبديل (CFPI)، ووقت استرداد الخطأ والجهد الزائد المؤقت (TOV) يتم تقييمها بالتفصيل. تأثير الأحجام المختلفة من STATCOM ونسبة الدائرة القصيرة (SCR) لمصادر التيار المتردد على الخصائص الديناميكية لنظام UHV - HIM خلال مرحلة واحدة وثلاث مراحل من الأعطال. يوضح التحليل أن قيم SCR الأعلى وقدرة أكبر من STA - COM يمكن أن تجعل نظام UHDC - HIMV أقل عرضة لفشل التحويل (CFU)، ويعزز بشكل فعال من وقت الاسترداد ويقلل الوقت بشكل فعال.

Translated Description (French)

Cet article se concentre sur l'étude des caractéristiques dynamiques du système à courant continu à ultra-haute tension (UHVDC) en mode d'alimentation hiérarchique (UHVDC-HIM) avec compensateur synchrone statique (STATCOM). Le STATCOM du côté inverseur de l'UHVDC-HIM est développé dans PSCAD/EMTDC, et leurs équations de flux de puissance sont dérivées. Sur la base de ces équations, les schémas de contrôle du redresseur et du côté inverseur de l'UHVDC-HIM et du STATCOM sont correctement conçus. Plusieurs indices de caractéristiques dynamiques tels que l'indice d'immunité aux pannes de commutation (CFII), l'indice de probabilité de panne de commutation (CFPI), le temps de récupération des pannes et la surtension temporaire (TOV) sont évalués en détail. L'impact de différentes tailles de STATCOM et du rapport de court-circuit (SCR) des sources de courant alternatif sur les caractéristiques dynamiques du système UHVDC-HIM pendant les pannes monophasées et triphasées sont examinés. L'analyse montre que des valeurs SCR plus élevées et une plus grande capacité de STAT-COM peuvent rendre le système UHVDC-HIM moins vulnérable aux pannes de commutation (CF), améliorer considérablement le temps de récupération et réduire efficacement le temps de commutation.

Translated Description (Spanish)

Este documento se centra en la investigación de las características dinámicas del sistema de corriente continua de ultra alta tensión (UHVDC) en modo de alimentación jerárquica (UHVDC-HIM) con compensador síncrono estático (STATCOM). El STATCOM en el lado del inversor de UHVDC-HIM se desarrolla en PSCAD/EMTDC, y se derivan sus ecuaciones de flujo de potencia. En función de estas ecuaciones, los esquemas de control para el lado del rectificador y el inversor de UHVDC-HIM y STATCOM están diseñados correctamente. Varios índices de características dinámicas como el índice de inmunidad a fallas de conmutación (CFII), el índice de probabilidad de fallas de conmutación (CFPI), el tiempo de recuperación de fallas y la sobretensión temporal (TOV) se evalúan en detalle. Se examina el impacto de los diferentes tamaños de STATCOM y la relación de cortocircuito (SCR) de las fuentes de CA en las características dinámicas del sistema UHVDC-HIM durante fallas monofásicas y trifásicas. El análisis muestra que los valores de SCR más altos y la mayor capacidad de STAT-COM pueden hacer que el sistema UHVDC-HIM sea menos vulnerable a la falla de conmutación (CF), mejore considerablemente la recuperación de fallas y reduzca el tiempo de sobrev.

Files

3937-488493458-1-PB.pdf.pdf

Files (1.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:90f2fc06543b4c0e903f6e8c9c799bbe
1.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة حول الخصائص الديناميكية لنظام UHVDC تحت وضع التغذية الهرمية مع STATCOM
Translated title (French)
Étude sur les caractéristiques dynamiques du système UHVDC en mode d'alimentation hiérarchique avec STATCOM
Translated title (Spanish)
Estudio sobre las características dinámicas del sistema UHVDC en modo de alimentación jerárquica con STATCOM

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3141075040
DOI
10.15598/aeee.v19i1.3937

Is supplement to
https://openalex.org/W2899084033 (Other)
https://openalex.org/W2748952813 (Other)
https://openalex.org/W2530322880 (Other)
https://openalex.org/W2390279801 (Other)
https://openalex.org/W2382290278 (Other)
https://openalex.org/W2376932109 (Other)
https://openalex.org/W2358668433 (Other)
https://openalex.org/W2350741829 (Other)
https://openalex.org/W2130043461 (Other)
https://openalex.org/W2001405890 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W2045606096
  • https://openalex.org/W2095975511
  • https://openalex.org/W2120212976
  • https://openalex.org/W2136048894
  • https://openalex.org/W2139689325
  • https://openalex.org/W2281093208
  • https://openalex.org/W2290873255
  • https://openalex.org/W2296414978
  • https://openalex.org/W2330104552
  • https://openalex.org/W2468723807
  • https://openalex.org/W2496274561
  • https://openalex.org/W2754065550
  • https://openalex.org/W2768384272
  • https://openalex.org/W2791159912
  • https://openalex.org/W2791167058
  • https://openalex.org/W2883545119
  • https://openalex.org/W2899556224
  • https://openalex.org/W2981156539
  • https://openalex.org/W4243046340