Publication

Assessment of HVDC grid segmentation for reducing the risk of cascading outages and blackouts

Omid Alizadeh Mousavi, Lazar Bizumic
2013
Article de conférence
Résumé

This paper deals with a DC-segmentation of interconnected power systems which represents a relatively new and interesting approach that could be a potential solution for mitigation of the cascading outages effects. The DC-segmentation is defined as the use of DC links to split large AC grids into sets of smaller asynchronously operated AC segments. By implementing grid segmentation, it should be plausible to improve the controllability of power flows, to limit the propagation of disturbances, to reduce the risk of cascading outages and blackouts and to decrease the complexity of power systems. The statistical analysis of time series of blackouts size measures demonstrates the power law region in distributions of different quantities. This heavy tail behavior implies that the blackouts of different scales may take place and the extreme events cannot be overlooked. In order to take into account the risk of large blackouts, a new risk assessment method is developed and implemented. This method is based on Monte Carlo Simulation and takes into account the cascading outages of transmission system due to the overloading and the hidden failure of protection systems and the response of generators/loads/HVDC controllers to the power imbalance or the frequency deviation. The effectiveness of the DC-segmentation for reducing the risk of large blackouts is assessed using the proposed risk assessment method applied to a simplified model of the potential future intercontinental power grid of Europe and Russia. The distributions and expected values of the blackout size quantities (including Load Not Served (LNS), Number of Transmission component Outage (NTO) and Energy Not Served (ENS)) are evaluated before and after the DC-segmentation.

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Concepts associés (32)
Panne de courant
thumb|Court-circuit d'une ligne électrique à Troy, Illinois. Une panne de courant est la suspension de la distribution du courant électrique dans une région attribuée. Ceci peut provenir d'un défaut dans une centrale électrique, de l'équipement de distribution endommagé (par exemple, par une tempête de neige ou de pluie verglaçante), un court-circuit ou une surcharge du système. Le terme « blackout » est également utilisé lorsque la panne concerne un grand nombre de clients.
Transport d'énergie électrique
vignette|Lignes électriques de en courant triphasé reliant le barrage de Grand Coulee au réseau électrique. Le transport d'énergie électrique est le mouvement massif d'énergie électrique d'un site de production, tel qu'une centrale électrique, à un poste électrique. Les lignes interconnectées qui facilitent ce mouvement forment le réseau de transport. Celui-ci est distinct du câblage local entre les sous-stations à haute tension et les clients, qui forme la distribution d'énergie électrique.
Cascading failure
A cascading failure is a failure in a system of interconnected parts in which the failure of one or few parts leads to the failure of other parts, growing progressively as a result of positive feedback. This can occur when a single part fails, increasing the probability that other portions of the system fail. Such a failure may happen in many types of systems, including power transmission, computer networking, finance, transportation systems, organisms, the human body, and ecosystems.
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