Implementation and performance evaluation of distributed power flow controller (DPFC) to improve power quality in power transmission system

Abstract

Elektrik güç sisteminin temel işlevi, tüketiciye verimli bir şekilde elektrik iletmektir. Bu sistem, jeneratörden, tüketime, iletim ve dağıtım yoluyla geçen elektrik enerjisini ele alıyor. Güç sisteminin iletim hatlarında iletilen elektrik enerjisine oranı 'Güç Akışı' olarak bilinir. Bunun açıklaması; güç aktarma hatlarında akan aktif ve reaktif güç miktarıdır. Güç akışı ile ilgili bir problem olduğunda, elektriksel güç kalitesinde bir probleme neden olur. Bu nedenle aşırı yüklenmeyi önlemek için iletim hatlarındaki güç akışını kontrol etmek büyük bir ihtiyaçtır.Bu çalışmanın temel amacı; iletim sisteminde güç akışını kontrol etmek ve güç kalitesi problemlerini çözmek için kullanılan, esnek AC iletim sistemi (FACTS) cihazlarından birinin performansını değerlendirmektir. Bu cihaz Güç Dağıtımı Akış Kontrol Cihazı (DPFC) olarak adlandırılır. Güç akışını kontrol etmek ve elektrik güç kalitesini artırmak için kullanılan en iyi cihazlardan biridir.Bu cihaz son zamanlarda geliştirilmiş ve FACTS ailesi cihazları içinde bir güç akışı kontrol cihazı olarak yakın zamanda piyasaya sürülmüştür. DPFC'nin kullanımı diğer cihazların gerçek cihazlarından daha yüksek güvenilirlik ve daha düşük maliyet sunar. DPFC, UPFC'den türetilmiştir ve iletim açısı, hat direnci ve bara voltajı (gerilim) büyüklüğü gibi tüm güç sistemi parametrelerini düzenlemek için aynı anda kapasiteye sahiptir. Güç sisteminin akışını kontrol etmek ve güç kalitesini artırmak için DPFC'nin performans değerlendirmesi, MATLAB / SIMULINK'de farklı çalışma koşullarında simülasyon yoluyla gösterilir.

The basic function of the electrical power system is to deliver electricity to the consumer efficiently. This system deals with the electric power from generation to consumption passing through transmission and distribution. The rate of the electrical energy that is transferred within the transmission lines of the power system is known as 'Power Flow'. For more clarity, it is the amount of active and reactive power that flows in the power transmission lines. When there is a problem with the power flow it causes a problem in the electrical power quality. For this reason, there is a great need to control the power flow in the transmission lines in order to avoid overloading.The main objective of this study is to evaluate the performance for one of flexible AC transmission system (FACTS) devices which is used to control power flow through transmission system and to solve the power quality problems. This device called Distributed Power Flow Controller (DPFC). It is one of the best devices which is used to control power flow and to improve electrical power quality.This device is developed and introduced recently as a power flow controller instrument inside the FACTS family devices. The use of DPFC offers higher reliability and lower cost than the others facts devices. DPFC is derived from UPFC and it has the capability at the same time to regulate all power system parameters such as transmission angle, the line impedances and the bus voltage magnitude. The performance evaluation of DPFC to control power system flow and to improve power quality is demonstrated in MATLAB/ SIMULINK through simulation at different operating conditions.