کنترل فرکانس ریزشبکه در حالت جزیره ای با استفاده از ذخیره سازها به کمک الگوریتم بهینه سازی وال
الموضوعات :
هادی مهدوی پرچین سفلی
1
,
حسین نعمتی کلخوران
2
,
بهروز الفی
3
,
حسین شایقی
4
1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردبیل
2 - دانشکده مهندسي برق- واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ايران
3 - برق،دانشکده فنی مهندسی،دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردبیل، ایران
4 - هیات علمی / دانشگاه محقق اردبیلی
الکلمات المفتاحية: کنترل فرکانس ریزشبکه, الگوریتم بهینه سازی وال (WOA), سیستم ذخیره انرژی (BESS).,
ملخص المقالة :
کنترل موثر در عملکرد جزیره ای ریزشبکه مستلزم کنترل سیستم ذخیره انرژی با سایر منابع کنترل پذیر ریزشبکه است. در طی عملکرد جزیره ای، تعادل توان بین تولید و تقاضا به صورت آنی برقرار نیست. در نتیجه فرکانس ریزشبکه نوسان خواهد کرد و تا زمانی که مکانیزم مناسبی برای متعادل کردن توان وجود نداشته باشد ممکن است سیستم را به خاموشی بکشاند. سیستم ذخیره انرژی در زمان میلی ثانیه پاسخ می دهد. واضح است که سیستم ذخیره انرژی باید نقش مهمی را در حفظ پایداری فرکانسی طی عملکرد جزیره ای ایفا نماید. ریزشبکه ها به عنوان یک الگو برای سیستم قدرت آینده مورد توجه قرار گرفته اند. آنها می توانند چندین منبع انرژی تجدیدپذیر را در کنار یکدیگر قرار دهند و برق با قابلیت اطمینان بالا تامین نمایند. تجهیزات الکترونیک قدرت در منابع تولید پراکنده ریزشبکه ها می توانند قابلیت آنها را در تقابل با اختلالات و عدم قطعیت ها افزایش دهند. اخیراً، نشان داده شده است که ریزشبکه ها با بکارگیری سیستم های ذخیره انرژی باتری می توانند عملکرد خود را بهبود بخشند. سیستم ذخیره ساز به عنوان یک تولید کننده انرژی برای منابع تجدیدپذیر عمل می کند و می تواند برای تغییرات کوتاه مدت توان خروجی منابع تجدیدپذیر انرژی را جبرانسازی نماید. به دلیل اینکه ذخیره سازها می تواند جبرانسازی توان اکتیو سریع انجام دهد، می تواند برای بهبود عملکرد کنترل فرکانس بار مورد استفاده قرار گیرد. ریزشبکه مورد آزمایش، شامل: واحدهای تولید پراکنده دیزل ژنراتور ، فتوولتاییک، پیل سوختی به همراه الکترولایزر و توربین بادی و واحدهای ذخیره کننده انرژی پراکنده چرخ طیار و باتری است. در این مقاله کنترل فرکانس ریزشبکه با استفاده از ذخیره سازها به کمک الگوریتم بهینه سازی وال مطالعه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تابع هدف با استفاده از کنترل کننده پیشنهادی بسیار مطلوب می باشد.
[1] J-Y. Kim, J-H. Jeon, S-K Kim, C. Cho, J. H. Park, H-M Kim, and K-Y Nam, “Cooperative Control Strategy of Energy Storage System and Microsources for Stabilizing the Microgrid during Islanded Operation,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 25, no. 12, pp. 3037-3048, Dec. 2010.
[2] D. Andor, “Energy Storage systems for wind energy integration, technology, application and benefit analysis,” thesis, 2015
[3] Zhong, C., Zhao, H., Liu, Y., & Liu, C. (2024). Model predictive secondary frequency control of island microgrid based on two-layer moving-horizon estimation observer. Applied Energy, 372, 123721.
[4] Pathak, A. K., & Prasad, S. (2024, August). Renewable Power Integrated Island Microgrid based Frequency Controller. In 2024 International Conference on Electrical Electronics and Computing Technologies (ICEECT) (Vol. 1, pp. 1-6). IEEE.
[5] F. Katiraei, M. Iravani, and P. Lehn, “Micro-grid autonomous operation during and subsequent to islanding process,” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 20, no. 1, pp. 248-257, January 2005
[6] R. Arora, S. Dahiya, "Dynamic Stability Enhancement of Power System using PSO Optimized Fuzzy Power System Stabilizer," 6th IEEE International Power India Conference (PIICON), 2014
[7] H. Shayeghi and A. Ghasemi, "Improvement of Frequency Fluctuations in Microgrids Using an Optimized Fuzzy P-PID Controller by Modified Multi Objective Gravitational Search Algorithm," Iranian Journal of Electrical & Electronic Engineering, Vol. 12, No. 4, December 2016
[8] Seyedali Mirjalili, Andrew Lewis, "The Whale Optimization Algorithm," Advances in Engineering Software 95 (2016) 51–67
[9] Rabindra Kumar Sahu, Sidhartha Panda, Pratap Chandra Pradhan, "Design and analysis of hybrid firefly algorithm-pattern search based fuzzy PID controller for LFC of multi area power systems," Electrical Power and Energy Systems 69 (2015) 200–212
[10] Shabani H, Vahidi B, Ebrahimpour M. A robust PID controller based on imperialist competitive algorithm for load–frequency control of power systems. ISA Trans 2012; 52: 88–95.
[11] N. S. Srivatchan, P. Rangarajan and S. Rajalakshmi, "Robust PI Controller for Frequency Stabilisation of Islanded Microgrid Operation using Battery Energy Storage System," Indian Journal of Science and Technology, Vol 8(29), November 2015
[12] S.Kalyani, S. Nagalakshmi and Marisha. R, "LOAD FREQUENCY CONTROL USING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEM IN INTERCONNECTED POWER SYSTEM," ICCCNT'12, July 2012, Coimbatore, India IEEE
