Comparison of PMU placement methods in power systems for voltage stability monitoring

Abstract

Un sistema de potencia está sujeto a disturbios que pueden causar problemas de estabilidad de voltaje, los cuales eventualmente pueden conducir a apagones. Las mediciones fasoriales en línea pueden permitir anticipar situaciones que conducen a inestabilidad de voltaje; estas mediciones fasoriales en línea se pueden lograr usando Unidades de Medición Fasorial – PMU. Sin embargo, para un sistema de potencia no es económico ni necesario la instalación de PMU en cada nodo; para evitar esta situación, se requiere desarrollar una estrategia de ubicación de PMU útil y conveniente, con un número limitado de PMU disponibles. Este artículo presenta una revisión y comparación de métodos para la ubicación de PMU en sistemas de potencia; además, se hace una clasificación de acuerdo al tipo de observabilidad y se considera la aplicación del método. Finalmente, se selecciona un método para el monitoreo de estabilidad de voltaje en sistemas de potencia y se realizan pruebas sobre el sistema IEEE39 nodos usando la herramienta Matlab-PSAT - Power System Analysis Toolbox.A power system is subject to disturbances that may lead to voltage stability problems, which eventually may lead to black-outs. On-line phasor measurements may allow anticipating situations leading to voltage instabilities; these on-line measurements can be accomplished by using Phasor Measurement Units – PMU. However, for a power system is not economical or necessary to install PMU at each bus; in order to avoid this situation, it is required to develop a strategy for PMU placement that is useful and convenient, with a limited number of available PMU. This paper presents a review and comparison of some methods for PMU placement in power systems; also, a classification according to the type of observability is done and the application of the method is considered. Finally, a method for monitoring voltage stability in power systems is chosen and it is tested on the IEEE39-bus system using Matlab-Power System Analysis Toolbox PSAT

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