74,692 research outputs found

    Power systems with high renewable energy sources: A review of inertia and frequency control strategies over time

    Get PDF
    Traditionally, inertia in power systems has been determined by considering all the rotating masses directly connected to the grid. During the last decade, the integration of renewable energy sources, mainly photovoltaic installations and wind power plants, has led to a significant dynamic characteristic change in power systems. This change is mainly due to the fact that most renewables have power electronics at the grid interface. The overall impact on stability and reliability analysis of power systems is very significant. The power systems become more dynamic and require a new set of strategies modifying traditional generation control algorithms. Indeed, renewable generation units are decoupled from the grid by electronic converters, decreasing the overall inertia of the grid. ‘Hidden inertia’, ‘synthetic inertia’ or ‘virtual inertia’ are terms currently used to represent artificial inertia created by converter control of the renewable sources. Alternative spinning reserves are then needed in the new power system with high penetration renewables, where the lack of rotating masses directly connected to the grid must be emulated to maintain an acceptable power system reliability. This paper reviews the inertia concept in terms of values and their evolution in the last decades, as well as the damping factor values. A comparison of the rotational grid inertia for traditional and current averaged generation mix scenarios is also carried out. In addition, an extensive discussion on wind and photovoltaic power plants and their contributions to inertia in terms of frequency control strategies is included in the paper.This work was supported by the Spanish Education, Culture and Sports Ministry [FPU16/04282]

    Optimal frequency control in microgrid system using fractional order PID controller using Krill Herd algorithm

    Get PDF
    This paper investigates the use of fractional order Proportional, Integral and Derivative (FOPID) controllers for the frequency and power regulation in a microgrid power system. The proposed microgrid system composes of renewable energy resources such as solar and wind generators, diesel engine generators as a secondary source to support the principle generators, and along with different energy storage devices like fuel cell, battery and flywheel. Due to the intermittent nature of integrated renewable energy like wind turbine and photovoltaic generators, which depend on the weather conditions and climate change this affects the microgrid stability by considered fluctuation in frequency and power deviations which can be improved using the selected controller. The fractional-order controller has five parameters in comparison with the classical PID controller, and that makes it more flexible and robust against the microgrid perturbation. The Fractional Order PID controller parameters are optimized using a new optimization technique called Krill Herd which selected as a suitable optimization method in comparison with other techniques like Particle Swarm Optimization. The results show better performance of this system using the fractional order PID controller-based Krill Herd algorithm by eliminates the fluctuations in frequency and power deviation in comparison with the classical PID controller. The obtained results are compared with the fractional order PID controller optimized using Particle Swarm Optimization. The proposed system is simulated under nominal conditions and using the disconnecting of storage devices like battery and Flywheel system in order to test the robustness of the proposed methods and the obtained results are compared.У статті досліджено використання регуляторів пропорційного, інтегрального та похідного дробового порядку (FOPID) для регулювання частоти та потужності в електромережі. Запропонована мікромережева система складається з поновлюваних джерел енергії, таких як сонячні та вітрогенератори, дизельних генераторів як вторинного джерела для підтримки основних генераторів, а також з різних пристроїв для накопичування енергії, таких як паливна батарея, акумулятор і маховик. Через переривчасту природу інтегрованої відновлювальної енергії, наприклад, вітрогенераторів та фотоелектричних генераторів, які залежать від погодних умов та зміни клімату, це впливає на стабільність мікромережі, враховуючи коливання частоти та відхилення потужності, які можна поліпшити за допомогою вибраного контролера. Контролер дробового порядку має п’ять параметрів порівняно з класичним PID-контролером, що робить його більш гнучким та надійним щодо збурень мікромережі. Параметри PID-контролера дробового порядку оптимізовані за допомогою нової методики оптимізації під назвою «зграя криля», яка обрана як підходящий метод оптимізації порівняно з іншими методами, такими як оптимізація методом рою частинок. Результати показують кращі показники роботи цієї системи за допомогою алгоритму «зграя криля», заснованого на PID-контролері дробового порядку, виключаючи коливання частоти та відхилення потужності порівняно з класичним PID-контролером. Отримані результати порівнюються з PID-контролером дробового порядку, оптимізованим за допомогою оптимізації методом рою частинок. Запропонована система моделюється в номінальному режимі роботи та використовує відключення накопичувальних пристроїв, таких як акумулятор та маховик, щоб перевірити надійність запропонованих методів та порівняти отримані результати

    Control of multi-terminal HVDC networks towards wind power integration: A review

    Get PDF
    © 2015 Elsevier Ltd. More interconnections among countries and synchronous areas are foreseen in order to fulfil the EU 2050 target on the renewable generation share. One proposal to accomplish this challenging objective is the development of the so-called European SuperGrid. Multi-terminal HVDC networks are emerging as the most promising technologies to develop such a concept. Moreover, multi-terminal HVDC grids are based on highly controllable devices, which may allow not only transmitting power, but also supporting the AC grids to ensure a secure and stable operation. This paper aims to present an overview of different control schemes for multi-terminal HVDC grids, including the control of the power converters and the controls for power sharing and the provision of ancillary services. This paper also analyses the proposed modifications of the existing control schemes to manage high participation shares of wind power generation in multi-terminal grids.Postprint (author's final draft
    corecore