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Accès ouvert déclaré 2026 article

Reactive power boosting strategy for hydrogenerators: framework and evaluation using Nordic machine data

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Rattachement africain : no. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Modern power systems face operational challenges due to the integration of variable renewable energy, necessitating enhanced reactive power support from synchronous generators. In this study, we propose a comprehensive reactive power boosting strategy (Q-strategy) framework, addressing technical and economic challenges via four pillars: (1) Q-boost defines reactive power limits for continuous/dynamic states by leveraging thermal margins under insulation thresholds (155 °C); (2) Q-model, a capacity twin model (CTM) combining a lumped-parameter thermal network and saturated field current models, enables online hot spot temperature management without finite element analysis; (3) Q-energy optimizes reactive energy delivery by integrating thermal endurance models with aging and start–stop cycles; and (4) Q-value formulates costs for reactive power services, accounting for losses beyond grid codes and lifetime depreciation. The results demonstrate a 57% increase in continuous reactive power capacity, with smaller generators incurring higher costs (up to 1.33 $/Mvarh) than larger units. The proposed framework exploits hydrogenerators’ slow thermal time constants by using authentic historical machine parameters and operational statistics from Nordic installations. To isolate the machine’s direct electro-thermal boundaries and localized voltage-support capabilities without confounding multi-bus network variables, system-level validation is conducted on a single-machine, two-bus power system topology subjected to extreme contingency events and localized load profiles. An online temperature controller ensures safe operation under extreme conditions while aligning with real-world load patterns. The Q-strategy offers a cost-effective alternative to FACTS devices, balancing grid resilience with economic feasibility in high-renewable grids.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Reactive power boosting strategy for hydrogenerators: framework and evaluation using Nordic machine data
Date Crossref
03/09/2026
Éditeur
Frontiers Media SA
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of South-Eastern Norway Department of Electrical Engineering Information Technology and Cybernetics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Norwegian University of Science and Technology Department of Electric Energy pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Department of Electrical Engineering Information Technology and Cybernetics — University of South-Eastern Norway et Department of Electric Energy — Norwegian University of Science and Technology.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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