RESEARCH OF THE INPACT OF RENEWABLE ENERGY SOURCES WITH VIRTUAL INERTIA ON THE PROCESS OF POWER SYSTEM LOAD FREQUENCY CONTROL

Authors

  • Oleksandr Stanislavovych Yandulskyi Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-0362-7947
  • Artem Borysovych Nesterko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7488-4214

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2015.60011

Keywords:

load frequency control, renewable energy sources, wind turbine, the kinetic energy, inertial response

Abstract

The impact of renewables on the basic parameters of electric power systems (EPS) mode in transient conditions causes changes in the control fundamentals of electric power systems (EPS). Under new conditions, control systems must support the basic mode parameters within specified limits and maintain standardized safety factor. Ensuring stable operation is a priority control mode of EPS. The introduction of renewables puts new demands for speed and data management systems of EPS. Coupling RES with the network using power converters (inverters) reduces inertia constant of EPS. Reducing constant inertia of EPS leads to acceleration of frequency change transients. The article suggested approaches to planning kinetic energy reserves of EPS and using virtual inertia controllers for the main types of renewable energy sources to decelerate frequency change transients.

Author Biography

Oleksandr Stanislavovych Yandulskyi, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

д-р техн. наук, професор

References

F. Gonzalez-Longatt, E. Chikuni, W. Stemmet and K. Folly, "Effects of the Synthetic Inertia from Wind Power on the Total System Inertia after a Frequency Disturbance," Power Engineering Society Conference and Exposition in Africa, 9-13 July 2012.

J.F. Conroy and R. Watson, "Frequency Response Capability of Full Converter Wind Turbine Generators in Comparison to Conventional Generation," IEEE Transactions on Power Systems, vol.23, no.2, pp.649,656, May 2008.

J. Brisebois and N. Aubut, "Wind Farm Inertia Emulation to Fulfill Hydro-Quebec's Specific Need," Power and Energy Society General Meeting, 24-29 July 2011 4. X. Lie, "Coordinated Control of DFIG's Rotor and Grid Side Converters During Network Unbalance," IEEE Transactions on Power Electronics, vol.23, no.3, pp.1041,1049, May 2008.

Amund Strømnes Øverjordet, "Synthetic Inertia from Wind Farms - Impacts on Rotor Angle Stability in Existing Synchronous Generators" M.Sc. thesis. Ås, Norwegian University of Life Sciences, 74 p.

M. H. Bollen and F. Hassan, "Integration of Distributed Generation in the Power System". John Wiley &Sons. Institute of Electrical and Electronics Engineers Press. Pp 7. 2011.

M. Wang-Hansen, R. Josefsson, and H. Mehmedovic, “Frequency Controlling Wind Power - Modeling of Control Strategies,” AF Industry, 2012.

Tielens, P.; De Rijcke, S.; Srivastava, K.; Reza, M.; Marinopoulos, A.; Driesen, J. "Frequency support by wind power plants in isolated grids with varying generation mix", Power and Energy Society General Meeting, 2012 IEEE, On page(s): 1 – 8.

B.G. Rawn, M. Gibsecu, and W.L. Kling, "A Static Analysis Method to Determine the Availability of Kinetic Energy from Wind Turbines", accepted for PES General Meeting, July 2010.

Downloads

Published

2015-04-02

Issue

No. 1 (2015): POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology

Section

ENERGY SYSTEMS AND COMPLEXES

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).