1,721,066 research outputs found
Optimization of microgrid operation with integrated small industrial facilities
No full textKroz rad su opisane mikromreže, sustavi za pohranu, gubitci malih industrijskih
postrojenja kao i kondenzatorski spremnici. Objašnjena je struktura i sastav mikromreže, dok su
se kod malih industrijskih postrojenja pojasnili njeni gubitci kao i mogućnosti optimizacije
pomoću baterijskih spremnika i kondenzatorskih baterija. Analiza i simulacija rada je provedena
preko programskog paketa DiGSILENT Power Factory 2022 kako bi se utvrdila najbolja
najbolja rješenja kompenzacije jalove snage i smanjenja gubitaka za IEEE testni sustav s 13
sabirnica. Rezultati simulacija su prikazani pomoću tablica, grafova i slika.This thesis describes microgrids, storage systems, losses of small industrial plants, as well
as capacitor tanks. In the case of microgrids, the structure and composition of the network itself
were explained. In contrast, in the case of small industrial plants, their losses were clarified, as
were the possibilities of optimization using battery tanks and capacitor batteries. The operation
was analyzed and simulated using the DiGSILENT Power Factory 2022 software package to
determine the best optimization solutions for the IEEE test system consisting of 13 buses. The
results of the simulations are presented using tables, graphs, and pictures
Techno-economic analysis of RES installation on a public facility
No full textSimulacijom izgradnje objekta javne namijene i integracije fotonaponskih modula na krov
građevine u programskom paketu PV-Sol Premium prikazana je proizvodnja i potrošnja objekta
te isplativost uloženog kapitala bez subvencija i kreditiranja u periodu od 25 godina. Rezultati
simulacije prikazani su slikama iz programa i brojčano potkrijepljeni obrazloženjima. U aktualnim
razmatranjima integracije nekih od obnovljivih izvora energija ovaj rad može pomoći pri
dobivanju informacija o dimenzijama projekta i potencijalno zainteresirati o odabiru baš Sunčeve
energije za pogon svoje elektrane bila ona većih dimenzija kao prikazana ili manja na kućanskom
krovu.The simulation of the construction of a public building and the integration of photovoltaic modules
on the roof of the building in the program package PV-Sol Premium shows the production and
consumption of the building and the profitability of the invested capital without subsidies and
credit over a period of 25 years. The simulation results are shown with images from the program
and numerically supported by explanations. In the current consideration of the integration of some
of the renewable energy sources, this final paper can help in obtaining information about the
dimensions of the project and potentially interest them in choosing solar energy for powering their
power plant, whether it is of larger dimensions as shown or smaller on the roof of the house
Analysis and proposal of protection settings of inverter interfaced RES
No full textPočetak diplomskog rada se odnosi na obnovljive izvore energije gdje su opisani
prednosti i nedostatci energije Sunca, vjetra, vode i vodotokova te biomase i bioplina. Nakon toga se
objašnjava utjecaj distribuiranih izvora na stabilnost elektroenergetskog sustava. Opisuje se inercija te
značaj rotacijskih strojeva i motora za stabilnost elektroenergetskog sustava. Kasnije u radu se navode i
daju primjeri priključka elektrana na obnovljive izvore energije na mrežu te su opisani prednosti i
nedostatci svakog priključka zasebno. Nakon toga slijedi opis frekvencijske stabilnosti sustava odnosno
ravnoteže sustava između proizvodnje i potrošnje te se objašnjava i prikazuje naponska stabilnost u
obliku PV i QV krivulja. Kasnije se dotičemo zaštite elektroenergetskog sustava odnosno utjecaj
distribuirane proizvodnje na podešenja zaštite u mreži s obzirom na ograničenje i promjenu vrijednosti
struje kratkog spoja te se objašnjavaju vrste zaštite korištene za distribuirane obnovljive izvore energije.
Naposljetku rada su opisani parametri i shema IEEE 9 Bus system mreže simulirane u programskom
paketu DigSILENT te se simulacija sastoji od sedam slučaja gdje se u prvom slučaju simuliraju tokovi
snaga sustava u normalnom pogonu, u drugom slučaju se simulira kratki spoj na jednom od vodova.
Treći slučaj opisuje i prikazuje nestabilno stanje sustava dok četvrti, peti, šesti i sedmi slučaj opisuju
tranzijetnu stabilnost sustava s obzirom na razinu penetracije vjetroagregata u elektroenergetski sustav
odnosno zamjenom konvencionalne proizvodnje iz sinkronih generatora vjetroagregatima. U sedmom
poglavlju analizira se i daje prijedlog parametriranja zaštite obnovljivih izvora energije spojenih preko
inverterskog sučelja te se daju razlike u parametriranju konvencionalnih izvora nasuprot obnovljivim
izvorima energije spojenih preko inverterskog sučelja. Opisuje se način korištenja nadstrujne, nad / pod
naponske, nad / pod frekvencijske zaštite te na koji način se izražava nedostatak inercije invertera na
podešenja i parametriranje zaštite i zaštitnih uređaja.The thesis begins by discussing renewable energy sources, detailing the advantages and
disadvantages of solar energy, wind, water, biomass, and biogas. It then explains the influence of
distributed sources on the stability of the power system, with a focus on inertia and the importance of
rotary machines and motors for maintaining stability. Subsequently, examples of connecting renewable
energy power plants to the grid are provided, with the advantages and disadvantages of each type of
connection discussed individually. The paper then moves on to describe system frequency stability,
particularly the balance between production and consumption, and explains voltage stability, illustrated
with PV and QV curves. Following this, the impact of distributed generation on power system protection
is examined, especially with regard to changes in short-circuit current values and their effect on
protection settings. The types of protection used for distributed renewable energy sources are also
explained. The final section of the thesis describes the parameters and scheme of the IEEE 9 Bus system
network, which is simulated using the DigSILENT software package. The simulation consists of seven
cases: in the first case, the power flow of the system under normal operation is simulated; in the second
case, a short circuit on one of the lines is modeled. The third case demonstrates the system's unstable
state, while the fourth, fifth, sixth, and seventh cases analyze the transient stability of the system in
relation to the level of wind turbine penetration, specifically the replacement of conventional
generation from synchronous generators with wind turbines. In the seventh chapter, the
parameterization of the protection of renewable energy sources connected via the inverter interface is
analyzed, and a proposal is provided. The differences in the parameterization of conventional sources
versus renewable energy sources connected via the inverter interface are also discussed. The method of
using overcurrent, over/undervoltage, and over/underfrequency protection is described, along with how
the lack of inertia in the inverter affects the settings and parameterization of protection and protective
devices
Development and Application of a Method for Power System Stabilizer Setting and Tuning Using Complex Frequency Domain and Time Domain Indices
No full textPrijenosni vodovi su zbog svoje rasprostranjenosti i rada na granici statičke stabilnosti podložni malim
poremećajima koji mogu dovesti do narušavanja tranzijentne stabilnosti. Iz tehničkih i ekonomskih razloga
se nastoji povećati snaga prijenosa što za posljedicu ima smanjenje prigušnog momenta u sustavu. Kao
posljedica smanjenja prigušenja se pojavljuju niskofrekvencijski oscilatorni modovi frekvencije do 12 rad/s
(oko 2 Hz). Oscilacije djelatne snage pri promjenama opterećenja u sustavu mogu dovesti do isključenja
voda i prekida opskrbe energije. Kako bi se povećalo prigušenje i smanjile oscilacije u uzbudni krug generatora
se implementira stabilizator elektromehaničkih oscilacija (engl. Power System Stabilizer, PSS) koji
na temelju brzine generatora ili neke druge veličine mjerene na stezaljkama generatora djeluje na prigušni
moment generatora. Lokacija ugradnje PSS-a se određuje na temelju participacijske analize sustava i parametrira
metodom fazne kompenzacije. Uobičajena metoda parametriranja se provodi na temelju pokazatelja
iz kompleksne frekvencijske domene - prigušenja i relativnog koeficijenta prigušenja - što dovodi do poboljšanja
oscilatorne stabilnosti i pomaka polova u lijevi dio kompleksne ravnine. Parametriranje po tim
pokazateljima dovodi do narušavanja pokazatelja tranzijentne stabilnosti. Kako bi se poboljšala oba vida
stabilnosti, razvijena je metodologija odabira parametara PSS-a koja uzima u obzir pokazatelje obje domene:
koeficijenta pojačanja iz kompleksne frekvencijske domene i pokazatelja djelatne snage, kuta rotora
i brzine generatora iz vremenske domene čime se postiže kompromis pri parametriranju. U ovoj disertaciji,
razvijena je analitička metoda koja je ispitana na višestrojnom sustavu te su rezultati provjereni u vremenskoj
domeni za različite poremećaje kao i različite konfiguracije sustava. Analitička metoda je nakon toga
uspoređena sa četiri optimizacijske metode i to metodom roja čestica, genetskim algoritmom, metodom
simuliranog kaljenja i tabu pretraživanjem. Za predložene optimizacijske metode su postavljeni različiti
početni uvjeti te su rezultati uspoređeni s rezultatima analitičke metode.Due to their spatial distribution and operation at the limit of static stability, transmission lines are
subjected to small disturbances that can lead to disturbances of transient stability. For technical
and economic reasons, an effort is made to increase the transmission power, which results in a
reduction of the damping torque in the system. As a consequence of the reduction of damping,
low-frequency oscillatory modes of frequency up to 12 rad/s (about 2 Hz) appear. Oscillations of
active power during load changes in the system can lead to disconnection of lines and interruption
of energy supply. In order to increase damping and reduce oscillations, a power system stabilizer
(PSS is implemented in the excitation circuit of the generator, which increases the damping torque
of the generator based on the speed of the generator or some other quantity measured on the generator
terminals. The location of the PSS is determined based on the participation analysis of the
system and tuned using the pole placement method. The usual tuning method is carried out on the
basis of indices from the S-domain - damping and damping ratio - which leads to an improvement
in oscillatory stability and a shift of the poles to the left part of the S-plane. Tuning according to
these indices leads to violations of time-domain indices. In order to improve both aspects of stability,
a PSS tuning methodology was developed that takes into consideration indices from both
domains: the damping ratio from the S-domain and the indices of active power, rotor angle, and
generator speed from the time domain, which achieves a compromise in tuning. In this dissertation,
an analytical method was developed and tested on a multi-machine system, and the results were
checked in the time domain for different disturbances and for different system configurations. The
analytical method was then compared with four optimization methods, namely the particle swarm
optimization method, genetic algorithm, simulated annealing method, and tabu search. Different
initial conditions were set for the proposed optimization methods, and the results were compared
with the results of the analytical method
Analysis and proposal of protection settings of inverter interfaced RES
No full textPočetak diplomskog rada se odnosi na obnovljive izvore energije gdje su opisani
prednosti i nedostatci energije Sunca, vjetra, vode i vodotokova te biomase i bioplina. Nakon toga se
objašnjava utjecaj distribuiranih izvora na stabilnost elektroenergetskog sustava. Opisuje se inercija te
značaj rotacijskih strojeva i motora za stabilnost elektroenergetskog sustava. Kasnije u radu se navode i
daju primjeri priključka elektrana na obnovljive izvore energije na mrežu te su opisani prednosti i
nedostatci svakog priključka zasebno. Nakon toga slijedi opis frekvencijske stabilnosti sustava odnosno
ravnoteže sustava između proizvodnje i potrošnje te se objašnjava i prikazuje naponska stabilnost u
obliku PV i QV krivulja. Kasnije se dotičemo zaštite elektroenergetskog sustava odnosno utjecaj
distribuirane proizvodnje na podešenja zaštite u mreži s obzirom na ograničenje i promjenu vrijednosti
struje kratkog spoja te se objašnjavaju vrste zaštite korištene za distribuirane obnovljive izvore energije.
Naposljetku rada su opisani parametri i shema IEEE 9 Bus system mreže simulirane u programskom
paketu DigSILENT te se simulacija sastoji od sedam slučaja gdje se u prvom slučaju simuliraju tokovi
snaga sustava u normalnom pogonu, u drugom slučaju se simulira kratki spoj na jednom od vodova.
Treći slučaj opisuje i prikazuje nestabilno stanje sustava dok četvrti, peti, šesti i sedmi slučaj opisuju
tranzijetnu stabilnost sustava s obzirom na razinu penetracije vjetroagregata u elektroenergetski sustav
odnosno zamjenom konvencionalne proizvodnje iz sinkronih generatora vjetroagregatima. U sedmom
poglavlju analizira se i daje prijedlog parametriranja zaštite obnovljivih izvora energije spojenih preko
inverterskog sučelja te se daju razlike u parametriranju konvencionalnih izvora nasuprot obnovljivim
izvorima energije spojenih preko inverterskog sučelja. Opisuje se način korištenja nadstrujne, nad / pod
naponske, nad / pod frekvencijske zaštite te na koji način se izražava nedostatak inercije invertera na
podešenja i parametriranje zaštite i zaštitnih uređaja.The thesis begins by discussing renewable energy sources, detailing the advantages and
disadvantages of solar energy, wind, water, biomass, and biogas. It then explains the influence of
distributed sources on the stability of the power system, with a focus on inertia and the importance of
rotary machines and motors for maintaining stability. Subsequently, examples of connecting renewable
energy power plants to the grid are provided, with the advantages and disadvantages of each type of
connection discussed individually. The paper then moves on to describe system frequency stability,
particularly the balance between production and consumption, and explains voltage stability, illustrated
with PV and QV curves. Following this, the impact of distributed generation on power system protection
is examined, especially with regard to changes in short-circuit current values and their effect on
protection settings. The types of protection used for distributed renewable energy sources are also
explained. The final section of the thesis describes the parameters and scheme of the IEEE 9 Bus system
network, which is simulated using the DigSILENT software package. The simulation consists of seven
cases: in the first case, the power flow of the system under normal operation is simulated; in the second
case, a short circuit on one of the lines is modeled. The third case demonstrates the system's unstable
state, while the fourth, fifth, sixth, and seventh cases analyze the transient stability of the system in
relation to the level of wind turbine penetration, specifically the replacement of conventional
generation from synchronous generators with wind turbines. In the seventh chapter, the
parameterization of the protection of renewable energy sources connected via the inverter interface is
analyzed, and a proposal is provided. The differences in the parameterization of conventional sources
versus renewable energy sources connected via the inverter interface are also discussed. The method of
using overcurrent, over/undervoltage, and over/underfrequency protection is described, along with how
the lack of inertia in the inverter affects the settings and parameterization of protection and protective
devices
Detection and protection of power plant island operation
Get PDFU ovom radu je prikazan pogon triju generatora nazivnih snaga 1,5 MVA u
distributivnoj mreži spojenih preko glavnog ili pomoćnog izvoda na krutu mrežu. Izvedene su
simulacije otočnog pogona generatora i analize sustava prvobitno napajanjem iz glavnog izvoda
te zatim napajanjem preko pomoćnog izvoda. Isključenjem krute nadređene mreže na koju su
izvodi spojeni promatrane su simulacije otočnoga pogona za različite izlazne djelatne snage
generatora i različite iznose opterećenja. Prvotno je provedena simulacija s promjenom
opterećenja izvoda i promjenom izlazne djelatne snage generatora dok su dodatna razmatranja
obavljena u uvjetima balansa između proizvodnje generatora i potrošnje izvoda. Dobivene
vrijednosti simulacije – promjena frekvencije i kuta opterećenja generatora analizirane su da bi
se uvidjelo hoće li zaštita detektirati otočni pogon ili ne.This paper presents three generators with rated power of 1.5 MVA operating on external
higher voltage network via main and auxiliary feeder. The simulation of island operation of the
system originally supplied by the main feeder and then powered through auxiliary feeder was
performed. Island operation was created by simulation of certain feeder triping in cases with
different generated active power dispatch and system load values. Additional considerations
were performed in terms of the balance between the generated active power and the load in the
system. Results obtained in the simulation - changes of the generator frequency and the rotor
angle were analyzed in terms of detection of the island operatio
Analysis of HVDC transmission integration impact on rotor angle and voltage stability of transmission network
No full textNa početku ovog rada opisan je matematički model stabilnosti kuta rotora i napona u
prijenosnoj mreži. U teoretskoj obradi također ja kao nužnost obrađen rad i primjena
elektroničkih energetskih pretvarača koji su temelj HVDC veze LCC tipa koja je predmet
istraživanja diplomskog rada. Praktični dio rada sastoji se od podešenja parametara HVDC
sustava i njegove integracije u 345-kV prijenosnu mrežu te analize utjecaja na pokazatelje
stabilnosti sustava. Uz same pretvarače su, kao dio sustava, implementirane i reaktivne
komponente i pasivni filtri kao mjera poboljšanja harmonijskog spektra struja i napona. Nakon
utvrđivanja ispunjenosti načela kvalitete električne energije, provedene su simulacije za analizu
tranzijentne i oscilatorne stabilnosti. Utjecaj na tranzijentnu stabilnost promatrao se kroz odziv
sustava na veliki poremećaj (trofazni kratki spoj na sabirnici) s naglaskom na određivanje
kritičnog vremena čišćenja. Pokazatelji oscilatorne stabilnosti vrednovani su u s- i t-domeni
tako da su analizirani položaj svojstvenih vrijednosti u kompleksnoj ravnini i dinamički odzivi
sinkronih generatora na mali poremećaj (promjena opterećenja). Na kraju su generirane PV
krivulje kako bi se provela procjena utjecaja HVDC-a na naponske prilike u sustavu i stabilnost
napona.
.This paper begins by describing a mathematical model for rotor angle stability and voltage
stability in the transmission network. In the theoretical section, the work also addresses the
necessity and application of power electronics converters, which are fundamental to the LCCtype HVDC link, the subject of this thesis. The practical aspect of paper involves the adjustment
of HVDC system parameters and its integration into the 345-kV transmission network, folowed
by an analysis of its impact on power system stability indicators. In addition to the converters,
reactive components and passive filters have been implemented as part of the system to
improve the harmonic spectrum of currents and voltages. After ensuring compliance with
power quality standards, simulations were conducted to analyze transient and small-signal
stability. The impact on transient stability was observed through the system's response to a
major disturbance (a three-phase short circuit on the busbar), with an emphasis on determining
the critical clearing time. Indicators of small-signal stability were evaluated in the s- and tdomains by analyzing the position of eigenvalues in the complex plane and the dynamic
responses of synchronous generators to a small disturbance (load change). Ultimately, PV
curves were generated to asses the influence of the HVDC on voltage conditions and stability
of the system
Analysis of active power losses of low voltage distribution network
Get PDFU radu se upoznaje s teorijom niskonaponske mreže i njegovim glavnim dijelovima, te s IEEE 34 bus ispitnim sustavom i njegovim dijelovima. Na računalu pomoću testnog IEEE 34 bus ispitnog sustava radila se analiza za gubitak djelatne snage ovisno o promjeni opterećenja i promjeni broja paralelnih vodova na mjestu najnižeg napona. Sve te analize smo proveli detaljno u 4 slučaja te smo za svaki poseban slučaj rezultat prikazali tablično i grafički.In this final thesis we went through theory of low woltage grid and their main parts. We closely explained computer program DIgSILENT PowerFactory. We met with IEEE 32 bus system and it's parameters. On computer with help of test IEEE 32 bus system we analysed waste of active power depended on change in load and change in number of paralell lines in place of the lowest voltage. In all these analysis we carry out in detail in 4 cases and for every one of them for special case we showed results in table
Development of iOS application for overhead line parameter simulation
Get PDFCilj ovog završnog rada je što bolje odrediti primarne parametre voda — veličine koje utječu na valove
napona i struje prilikom prijenosa na veće udaljenosti. Nakon kratkog obilaska osnovnih značajki
razvojne okoline XCode i programskog jezika Swift, matematički model nadzemnog voda preveden je u
programski uzimajući pri tome u obzir sve bitne čimbenike navedene u literaturi i izraze po kojem se ti
čimbenici računaju. Pri modeliranju obrađena je cjelovita izvedba nadzemnog voda - od najjednostavnije
gradivne jedinice materijala, preko geometrijskog rasporeda trofaznog voda pa sve do složenijih kao što
je snop vodiča. To je naposljetku omogućilo precizno i pravovremeno simuliranje konstanti voda
promjenom bilo kojeg parametra u bilo kojem dijelu njegovog programskog modela. Time je ujedno
pružen i trenutni uvid u gubitak snage za različite razine napona.The goal of this final thesis was to define the primary parameters of a transmission line - sizes that affect
the current and voltage waves in case of long-distance transmission. After a swift tour of basic features of
XCode developing environment and the Swift language, mathematical model of transmission line was
translated into a programming one taking into account all the relevant factors referenced in the literature
including the expressions they are derived from. Complete design of the transmission line has been
worked through during the modeling process - starting from the fundamental build unit material,
continuing with geometric distribution of the 3-phase line, up until more complex building parts like
conductor bundle. Finally, this enabled precise and real-time simulation of the transmission line primary
parameters, changing any parameter from any building part of the entire programming model. Instant
insight into power loss for various voltage levels is given as well
Analysis of the transient phenomena during the high-voltage shunt reactor switching
No full textU završnom radu se prikazuje isključenje visokonaponske prigušnice modelirane u DigSilent
Power Factory programu instalirane jalove snage 50 Mvar, 100 Mvar i 1000 Mvar. U
programskom paketu je provedeno 9 simulacija. Isključenje faze prigušnice se ne odvije trenutno
zbog akumulirane energije u prigušnici. Isključenje jedne faze prigušnice u maksimalnoj
vrijednosti struje stvara oscilacije na sabirnici i na prigušnici. Maksimalna vrijednost prenapona
se povećava povećanjem reaktancije prigušnice. Prilikom isključenja sve tri faze prigušnice u
maksimalnoj vrijednosti u fazi A se stvara prenapon na prigušnici kojem je maksimalna vrijednost
negativnog predznaka, za razliku kod isključenja u minimalnoj vrijednosti gdje se stvara prenapon
na prigušnici pozitivnog predznaka. Prilikom isključenja sve tri faze prigušnice oscilacije na
prigušnici i sabirnici prestaju nakon isključenja sljedeće faze.In the final paper, the disconnection of the high-voltage shunt modeled in the DigSilent Power
Factory program installed reactive power 50Mvar, 100Mvar i 1000Mvar. 9 simulation were carried
out in the program package. Shutdown of the shunt phase does not take place at the moment due
to the accumulated energy in the shunt. Switching off one phase of the choke at the maximum
value of the current creates oscillations on the bus and on the choke. The maximum overvoltage
value increases by increasing the choke reactance. When switching off all three phases of the choke
at the maximum value in phase A, an overvoltage is created on the choke with a maximum value
of negative sign, unlike when switching off at a minimum value, where an overvoltage is created
on the choke with a positive sign. When switching off all three phases of the choke, the oscillations
on the choke and the bus stop after switching off the next phase
- …
