Submission Information

(a) Case files (.sav), the corresponding diagram files (.sld) and Python script files (.py) should be submitted in order to achieve a valid submission. Each case file should be named appropriately, with names identical to their corresponding diagram file. For the files to be provided, please read P1 & P2 requirements detailed below.

(b) All case and diagram files should be compressed into a single zip file, named ‘########_######## Assignment 1’, where ######## is you and your partner’s 8-digit student number.

(c) This report should be no more than 12 pages (one sided only, Times New Roman font size 12, single line spacing with 2cm margin on all sides). Appendix does not count. You should place tables and graphs into the body ofthe report.

(d) Report should include concise summary of results for each section, along with comments and discussions you find necessary. These can be short as a sentence or long as a paragraph.

(e) Keep at least 3 significant figures throughout the hand calculation.

A1 Transmission line calculation (25 Marks)

Consider a 345kV, 200km, 50Hz three phase transposed overhead lossless transmission line, is made up of three phase conductors with configuration shown in Figure 1. The subconductor diameter and GMR is 1.75cm and 1.2cm respectively. Determine the following

B    0.5 m 

5 m

   C 

10 m 

A

10 m             

Figure 1. Line configuration for A1

(1) Phase constant  , surge impedance   , velocity of propagation  , and the wavelength  ofthe line.

(8 marks)

(2) The ABCD parameters ofthe line. (5 marks)

(3) Current, real and reactive power delivered at the sending end, the percent voltage regulation of the line,  and  the  power  factor  at  the  receiving  end  if the  receiving  end  absorbs  1000  MW  ( || = 1.0 p. u. , || = 0.9 p. u.). (10 marks)

(4) Load impedance to maintain || = ||. (2 marks)

P1 PSSE simulation (45 Marks)

Write a brief report for the following questions. You MUST show your graphic results clearly in your report. Make sure you have indicated the necessary parameters. We will check both your PSSE screenshots and PSSE *.sav and *.sld files to verify the results. If the results do not match, you will not get credit for your submission.

Based on the line parameter in A1:

(1) Use PSSE to verify your calculation in A1 (4). (10 marks)

(2) For the original uncompensated line in A1 (Assume || = 345 kV), answer the following questions using PSSE, if the load is 700 MW at unity power factor:

(a) What is the magnitude of the receiving end voltage? (3 marks)

(b) What can we do to maintain || = 0.98 p. u.? What kind of compensation is needed? What is the value of the compensation in MVar? Use PSSE to justify your results. (6 marks)

(c) Increase the load, and investigate the maximum real power delivered to pure resistive load. Explain with hand calculation and PSSE results. (6 marks)

(3) For the original uncompensated system in A1, if the load is 630 MW at 0.92 power factor leading. Design a shunt compensation scheme (valued in MVar) in PSSE to improve the leading power factor to above 0.98, while maintain the receiving end voltage within the range of 0.96 p. u. ≤ || ≤ 1.02 p. u.. (10

marks)

(4) Other than shunt compensation, design a different type of compensation in PSSE to enhance the loadability of the original uncompensated line in A1. Explain with justification (Combined with P1 (2c)).

(10 marks)

P2 PSSE-Python API investigation (30 Marks)

For P2(1), please provide P2_1.py, P2_1.sav, and P2_1.sld. For P2(2), please provide P2_2.py and P2_2.sav. The functions used in psspy API include and are not limited to: psseinit, newcase_2, case, save, bus_data_4, branch_data_3, machine_data_2,  load_data_5,  switched_shunt_data_3, plant_data_3,  fnsl, abusreal, aswshreal.