Sumit Banerjee

This book presents the research works related to the development of new algorithms for line outage identification using voltage phasor of PMU. Three new voltage phasor-based algorithms are introduced. The proposed three models are 1) Direct comparison of phasor angle measurement (DCPAM) model 2) Comparison of bus current injection (CBCI) model 3) Comparison of bus power injection mismatch (CBPIM) model. The proposed algorithms also consider the constraints like PMU outage issue and measurement noises which reflect the novelty and reliability of the methodology. The performance of the proposed methodologies are checked on different IEEE test systems in terms of accuracy.

Le but principal de ce travail de recherche est de r pondre aux diff rents objectifs tels que (i) l'exploitation du mod le CA et le d veloppement de nouvelles fonctions objectives, (ii) l'utilisation exclusive des phaseurs de courant au lieu des phaseurs de tension utilis s par la plupart des chercheurs existants, (iii) la r solution des probl mes de panne de PMU, (iv) l'incorporation de PMU d fectueux et de l'incertitude de mesure dans les mod les math matiques, (v) la d tection des pannes de lignes parall les et (vi) la garantie de la rentabilit des mod les d velopp s. L'ensemble de ce travail de recherche est r alis par phases afin d'atteindre les objectifs mentionn s ci-dessus. Tout d'abord, les phaseurs de tension sont utilis s pour d velopper le mod le TLOD. Ensuite, les phaseurs de courant sont utilis s pour r soudre le probl me de la d tection des coupures de lignes de transmission (TLOD). La d tection des coupures de lignes parall les est galement valid e pour la premi re fois l'aide d'algorithmes bas s sur les phaseurs de courant. L'efficacit et la viabilit des algorithmes TLOD propos s ont t v rifi es sur diff rents syst mes de test de r f rence de l'IEEE dans l'environnement MATLAB. La performance des mod les TLOD propos s a t valu e en calculant la pr cision de d tection (DA).

Das Hauptziel dieser Forschungsarbeit ist es, die verschiedenen Ziele anzugehen, wie z. B. (i) die Nutzung des Wechselstrommodells und die Entwicklung neuer Zielfunktionen, (ii) die ausschlie liche Verwendung von Stromphasen anstelle von Spannungsphasen, die von den meisten bestehenden Forschern verwendet werden, (iii) die Bew ltigung von PMU-Ausfallproblemen, (iv) die Einbeziehung fehlerhafter PMU und Messunsicherheit in die mathematischen Modelle, (v) die Erkennung von parallelen Leitungsausf llen und (vi) die Sicherstellung der Kosteneffizienz der entwickelten Modelle. Diese gesamte Forschungsarbeit wird phasenweise durchgef hrt, um die oben genannten Ziele zu erreichen. Erstens werden die Spannungsphasen zur Entwicklung des TLOD-Modells verwendet. Zweitens werden die Stromphasoren zur L sung des Problems der Erkennung von Leitungsausf llen (TLOD) herangezogen. Auch die Erkennung von parallelen Leitungsausf llen wird zum ersten Mal mit stromphasorbasierten Algorithmen validiert. Die Wirksamkeit und Durchf hrbarkeit der vorgeschlagenen TLOD-Algorithmen wurde an verschiedenen IEEE-Benchmark-Testsystemen in der MATLAB-Umgebung berpr ft. Die Leistung der vorgeschlagenen TLOD-Modelle wurde durch Berechnung der Erkennungsgenauigkeit (DA) bewertet.

O principal objectivo deste trabalho de investiga o abordar os diferentes objectivos, tais como (i) a explora o do modelo AC e o desenvolvimento das novas fun es objectivo, (ii) a utiliza o de fasores de corrente exclusivamente em vez de fasores de tens o que s o utilizados pela maioria dos investigadores existentes, (iii) a resolu o de problemas de interrup o da PMU, (iv) a incorpora o de PMU defeituosa e incerteza de medi o nos modelos matem ticos, (v) a detec o de interrup o da linha paralela e (vi) a garantia da rela o custo-efic cia dos modelos desenvolvidos. Todo este trabalho de investiga o realizado por fases para atingir os objectivos acima mencionados. Em primeiro lugar, os fasores de tens o s o utilizados para desenvolver o modelo TLOD. Em segundo lugar, os fasores de corrente s o utilizados para resolver o problema de detec o de corte de linha de transmiss o (TLOD). A detec o de interrup es em linhas paralelas tamb m validada pela primeira vez utilizando algoritmos baseados nos fasores de corrente. A efic cia e a viabilidade dos algoritmos TLOD propostos foram verificadas em diferentes sistemas de teste de refer ncia do IEEE no ambiente MATLAB. O desempenho dos modelos TLOD propostos foi avaliado atrav s do c lculo da precis o da detec o (DA).

Lo scopo principale di questo lavoro di ricerca quello di affrontare diversi obiettivi, quali (i) lo sfruttamento del modello AC e lo sviluppo di nuove funzioni obiettivo, (ii) l'utilizzo esclusivo dei fasori di corrente invece di quelli di tensione, utilizzati dalla maggior parte dei ricercatori esistenti, (iii) la gestione dei problemi di interruzione delle PMU, (iv) l'incorporazione di PMU difettose e dell'incertezza di misura nei modelli matematici, (v) l'individuazione di interruzioni di linee parallele e (vi) la garanzia dell'efficacia dei costi dei modelli sviluppati. L'intero lavoro di ricerca viene svolto per fasi al fine di raggiungere gli obiettivi sopra menzionati. In primo luogo, i fasori di tensione vengono utilizzati per sviluppare il modello TLOD. In secondo luogo, i fasori di corrente vengono utilizzati per risolvere il problema del rilevamento delle interruzioni della linea di trasmissione (TLOD). Inoltre, per la prima volta viene convalidato il rilevamento di un'interruzione della linea parallela utilizzando algoritmi basati sui fasori di corrente. L'efficacia e la fattibilit degli algoritmi TLOD proposti sono state verificate su diversi sistemi di test di riferimento IEEE in ambiente MATLAB. Le prestazioni dei modelli TLOD proposti sono state valutate calcolando l'accuratezza di rilevamento (DA).

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, einen neuen Spannungsstabilit tsindex in einer radialen Verteilungsstruktur unter Ber cksichtigung von verteilten Generatoren (DG) zu ermitteln. Um dies zu erreichen, wurden Analysen und Studien f r verschiedene Lasttypen mit und ohne Ber cksichtigung von DG durchgef hrt. Ein Indikator wird verwendet, um den richtigen Standort eines verteilten Generators zu bestimmen. F r die ideale Gr e von DG wird ein Algorithmus vorgeschlagen, der einige Einschr nkungen ber cksichtigt. Nach dem Testen und der Analyse dieser Technik in einem mittelgro en Verteilernetz wurde festgestellt, dass sich das System durch die Platzierung einer angemessenen Gr e des dezentralen Generators an einem optimalen Standort in Bezug auf das Spannungsniveau, die Verringerung der Verluste und die Stabilit t des Systems verbessert hat. Hier kann eine maximale Auslastung des bestehenden Systems erreicht werden, indem die Kunden mit minimaler Ausfallh ufigkeit und minimaler Ausfalldauer innerhalb der vorhandenen Ressourcen zufrieden gestellt werden.

Les objectifs du pr sent travail sont d' tablir un nouvel indice de stabilit de la tension dans une structure de distribution radiale en tenant compte des g n rateurs distribu s (DG). Pour ce faire, des travaux d'analyse et d' tude ont t men s pour diff rents types de charges avec et sans prise en compte des g n rateurs distribu s. Un indicateur est utilis pour identifier l'emplacement appropri du g n rateur distribu . Un algorithme est propos pour d terminer la taille id ale du g n rateur distribu en tenant compte de certaines contraintes. Apr s avoir test et analys cette technique sur un r seau de distribution de taille moyenne, il a t conclu que le placement d'un g n rateur de taille appropri e l'emplacement optimal a am lior le niveau de tension, la diminution des pertes et la stabilit du syst me. Ici, l'utilisation maximale du syst me existant peut tre r alis e en satisfaisant le client avec une fr quence de panne minimale et une dur e d'interruption minimale dans le cadre des ressources existantes.

L'obiettivo del presente lavoro stabilire un nuovo indice di stabilit della tensione in una struttura di distribuzione radiale considerando i generatori distribuiti (DG). A tal fine, sono stati condotti lavori di analisi e studio per vari tipi di carichi con e senza considerare i DG. Un indicatore viene utilizzato per identificare la posizione corretta del generatore distribuito. Per la dimensione ideale del DG viene proposto un algoritmo che tiene conto di alcuni vincoli. Dopo aver testato e analizzato questa tecnica su una rete di distribuzione di medie dimensioni, si concluso che il posizionamento di un DG di dimensioni adeguate in una posizione ottimale ha migliorato il sistema in termini di livello di tensione, riduzione delle perdite e stabilit del sistema. In questo modo, possibile ottenere il massimo utilizzo del sistema esistente, soddisfacendo il cliente con la minima frequenza di guasto e la minima durata di interruzione nell'ambito delle risorse esistenti.

Os objectivos do presente trabalho consistem em estabelecer um novo ndice de estabilidade de tens o na estrutura de distribui o radial, considerando os geradores distribu dos (DG). Para o seu cumprimento, foram realizados trabalhos de an lise e estudo para v rios tipos de cargas com e sem considerar a DG. Um indicador utilizado para identificar a localiza o adequada do gerador distribu do. Para a dimens o ideal da DG proposto um algoritmo considerando alguns constrangimentos. Ap s testar e analisar esta t cnica na rede de distribui o de tamanho m dio, conclui-se que a coloca o do tamanho adequado da DG no local ptimo, o sistema melhorou em termos de n vel de tens o, diminui o das perdas e estabilidade do sistema. Aqui, a m xima utiliza o do sistema existente pode ser alcan ada atrav s da satisfa o do cliente com uma frequ ncia m nima de falhas e uma dura o m nima de falhas dentro dos recursos existentes.

This book presents the research works and investigations related to the contingency due to line outage. Firstly, the detail assessment of the impact of line outage has been studied through PV curve method. Later on, investigation has been carried out to find the most critical line in normal loading condition. In view of this, ranking of the line outage contingencies are done on the basis of proposed overall severity index (OSI) comprising of two index i.e. active power deviation-based index and voltage deviation based index. Furthermore, the critical contingency is identified though well-known L-index. Moreover, the impact of critical contingency is analysed through new indices namely voltage deviation index (VDI) and loss deviation index (LDI). The effectiveness and viability of the proposed schemes are checked on different IEEE benchmark systems in MATLAB environment.

Objectives of the present work are to establish a new voltage stability index in radial distribution structure by considering distributed generators (DG). For fulfilment of this, analysis and study works were carried on for various types of loads with and without considering DG. One indicator is utilized to identify the proper location of distributed generator. For ideal size of DG an algorithm is proposed considering some constraints. After testing and analysis of this technique on medium size distribution network, it is concluded that placement of proper size of DG at optimal location the system has improved in terms of voltage level, decrease of losses and stability of the system. Here, maximum utilization of the existing system can be achieved by satisfying the customer with minimum frequency of failure and minimum duration of outage within the existing resources.

The primary aim of this research work is to address the different objectives such as (i) exploitation of the AC model and development of the new objective functions, (ii) utilization of current phasors exclusively instead of voltage phasors which are used by most of the existing researchers, (iii) tackling of PMU outage issues, (iv) incorporation of faulty PMU and measurement uncertainty into the mathematical models, (v) detection of parallel line outage and (vi) ensuring the cost-effectiveness of the developed models. This entire research work is accomplished phase-wise to achieve the objectives mentioned above. Firstly, the voltage phasors are used to develop the TLOD model. Secondly, the current phasors are utilized to solve the transmission line outage detection (TLOD) problem. The detection of parallel line outage is also validated for the first time using current phasor based algorithms. The effectiveness and viability of the proposed TLOD algorithms have been checked on different IEEE benchmark test systems in the MATLAB environment. The performance of the proposed TLOD models has been evaluated by computing the detection accuracy (DA).