Dynamic stability enhancement of eastcentral system in Saudi Arabia via PSS tuning

Abstract

يقدم هذا البحث دراسة عملية مستفيضة للاستقرار الديناميكي لنظام القوى الكهربية الذي يربط القطاع الشرقي والقطاع الأوسط من شركة كهرباء السعودية وتأثير ذلك على زيادة القدرة المنقولة بين القطاعين، وذلك من خلال ضبط مثبتات نظم القوى لقد تم صياغة مشكلة ضبط هذه المثبتات في صورة مشكلة أمثلة ولقد تم اقتراح دالتي هدف تعتمدان على قيم النظام المنفردة وذلك لتحسين أداء النظام ولقد تم تطبيق خوارزميات الجينية للحصول على التصميم الأمثل لهذه المثبتات وتم تطبيق المثبتات المقترحة على النظام تحت ظروف التشغيل المختلفة مع تعرضه للعديد من العوارض وأثبتت نتائج التمثيل غير الخطي وتحليلات القيم المنفردة فعالية الأساليب المقترحة على نطاق واسع من ظروف التشغيل المختلفة

This paper presents a practical case study on the dynamic stability of the Saudi Electricity Company (SEC) power system and its effect on increasing the power transfer limit of the interconnection between Eastern Operating Area (SECEOA) and Central Operating Area (SEC–COA) The problem of optimal tuning of the power system stabilizer parameters was converted into an optimization problem with eigenvaluebased objective functions which was then solved by genetic algorithms In this regard two eigenvaluebased objective functions were considered and the problem is solved using realcoded genetic algorithms (RCGA) The effectiveness of the suggested technique to enhance the power system dynamic stability and to extend the power transfer capability limit of the SECEOA and the SECEOA power system was verified through a comprehensive eigenvalue analysis and timedomain nonlinear simulation The results also indicated that the proposed tuning schemes of the existing stabilizers in the system have led to an improvement in the system damping compared with the existing stabilizer settings In addition to the generally improved results realized using the suggested technique an important issue has emerged which is the availability of a systematic procedure for tuning the power system stabilizers In the future when new plants are added to the system or new machines are equipped with stabilizers the procedure will prove invaluable