Published January 1, 2023 | Version v1
Publication Open

An Approach for Assigning Responsibilities of Short-Term Voltage Variations in Electrical Power Systems

Description

Short-term voltage variations (STVVs) are phenomena manifested as voltage sags, voltage swells, or interruptions lasting up to 1 minute. Despite their short duration, they greatly influence the operations of loads. In fact, residential, commercial, and industrial consumers can be strongly affected when facing supply discontinuities, loss of production, physical damages, and other issues. Under such circumstances, conflicts may arise between suppliers and consumers. Thus, a strategy that identifies whether the STVV phenomenon was produced upstream or downstream of a given point of common coupling between two agents interconnected by a transformer is proposed in this paper. The methodology is based on the transference mechanism of imbalance indicators through this connecting transformer. The current process is not about determining the physical location of the disturbance in the network but only about establishing the responsibility for the disturbance. The effectiveness of the process is determined through computational and experimental studies, for which typical electrical systems are employed. To this end, unbalanced STVVs are imposed on these systems, and the voltage and current imbalance levels on the primary and secondary sides of transformers are correlated to validate the proposal.

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

Translated Description (Arabic)

اختلافات الجهد على المدى القصير (STVVs) هي ظواهر تتجلى في ترهل الجهد أو تضخم الجهد أو انقطاعه لمدة تصل إلى دقيقة واحدة. على الرغم من قصر مدتها، إلا أنها تؤثر بشكل كبير على عمليات الأحمال. في الواقع، يمكن أن يتأثر المستهلكون السكنيون والتجاريون والصناعيون بشدة عند مواجهة انقطاع الإمدادات وفقدان الإنتاج والأضرار المادية وغيرها من المشكلات. في ظل هذه الظروف، قد تنشأ نزاعات بين الموردين والمستهلكين. وبالتالي، فإن الإستراتيجية التي تحدد ما إذا كانت ظاهرة STVV قد تم إنتاجها في المنبع أو في اتجاه مجرى النهر لنقطة معينة من الاقتران المشترك بين عاملين مترابطين بواسطة محول مقترحة في هذه الورقة. تعتمد المنهجية على آلية نقل مؤشرات الخلل من خلال هذا المحول الموصل. لا تتعلق العملية الحالية بتحديد الموقع الفعلي للاضطراب في الشبكة بل تتعلق فقط بتحديد المسؤولية عن الاضطراب. يتم تحديد فعالية العملية من خلال الدراسات الحسابية والتجريبية، والتي تستخدم فيها الأنظمة الكهربائية النموذجية. تحقيقا لهذه الغاية، يتم فرض STVVs غير المتوازنة على هذه الأنظمة، ويتم ربط مستويات الجهد وعدم التوازن الحالي على الجانبين الأساسي والثانوي للمحولات للتحقق من صحة الاقتراح.

Translated Description (French)

Les variations de tension à court terme (STVV) sont des phénomènes qui se manifestent par des baisses de tension, des gonflements de tension ou des interruptions pouvant durer jusqu'à 1 minute. Malgré leur courte durée, ils influencent grandement le fonctionnement des charges. En fait, les consommateurs résidentiels, commerciaux et industriels peuvent être fortement affectés lorsqu'ils sont confrontés à des discontinuités d'approvisionnement, à des pertes de production, à des dommages physiques et à d'autres problèmes. Dans de telles circonstances, des conflits peuvent survenir entre les fournisseurs et les consommateurs. Ainsi, une stratégie qui identifie si le phénomène STVV a été produit en amont ou en aval d'un point donné de couplage commun entre deux agents interconnectés par un transformateur est proposée dans cet article. La méthodologie est basée sur le mécanisme de transfert des indicateurs de déséquilibre à travers ce transformateur de connexion. Le processus actuel ne consiste pas à déterminer l'emplacement physique de la perturbation dans le réseau, mais seulement à établir la responsabilité de la perturbation. L'efficacité du processus est déterminée par des études informatiques et expérimentales, pour lesquelles des systèmes électriques typiques sont utilisés. À cette fin, des STVV déséquilibrés sont imposés à ces systèmes, et les niveaux de déséquilibre de tension et de courant sur les côtés primaire et secondaire des transformateurs sont corrélés pour valider la proposition.

Translated Description (Spanish)

Las variaciones de voltaje a corto plazo (STVV) son fenómenos que se manifiestan como caídas de voltaje, oleadas de voltaje o interrupciones que duran hasta 1 minuto. A pesar de su corta duración, influyen mucho en las operaciones de las cargas. De hecho, los consumidores residenciales, comerciales e industriales pueden verse fuertemente afectados cuando se enfrentan a discontinuidades en el suministro, pérdida de producción, daños físicos y otros problemas. En tales circunstancias, pueden surgir conflictos entre proveedores y consumidores. Por lo tanto, en este documento se propone una estrategia que identifica si el fenómeno STVV se produjo aguas arriba o aguas abajo de un punto dado de acoplamiento común entre dos agentes interconectados por un transformador. La metodología se basa en el mecanismo de transferencia de indicadores de desequilibrio a través de este transformador de conexión. El proceso actual no se trata de determinar la ubicación física de la perturbación en la red, sino solo de establecer la responsabilidad de la perturbación. La efectividad del proceso se determina a través de estudios computacionales y experimentales, para lo cual se emplean sistemas eléctricos típicos. Con este fin, se imponen STVV desequilibrados en estos sistemas, y se correlacionan los niveles de desequilibrio de tensión y corriente en los lados primario y secundario de los transformadores para validar la propuesta.

Files

10019277.pdf.pdf

Files (245 Bytes)

⚠️ 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
md5:968eebe914cccb01b6847a9063b14059
245 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نهج لتعيين مسؤوليات تغيرات الجهد قصيرة الأجل في أنظمة الطاقة الكهربائية
Translated title (French)
Une approche pour l'attribution des responsabilités des variations de tension à court terme dans les systèmes d'alimentation électrique
Translated title (Spanish)
Un enfoque para asignar responsabilidades de las variaciones de voltaje a corto plazo en los sistemas de energía eléctrica

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4317384999
DOI
10.1109/access.2023.3237921

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1519290896
  • https://openalex.org/W1878928294
  • https://openalex.org/W2009179280
  • https://openalex.org/W2026669710
  • https://openalex.org/W2048485837
  • https://openalex.org/W2049084443
  • https://openalex.org/W2057614804
  • https://openalex.org/W2067614249
  • https://openalex.org/W2095925716
  • https://openalex.org/W2116552971
  • https://openalex.org/W2143715083
  • https://openalex.org/W2477223685
  • https://openalex.org/W2622952038
  • https://openalex.org/W2756062414
  • https://openalex.org/W2808291758
  • https://openalex.org/W2963942596
  • https://openalex.org/W3117381054
  • https://openalex.org/W3161338766
  • https://openalex.org/W4207054975
  • https://openalex.org/W4213351107
  • https://openalex.org/W4243551619
  • https://openalex.org/W4247780662
  • https://openalex.org/W4285719527