Dinamik talep cevabı içeren zaman gecikmeli iki bölgeli yük frekans kontrol sistemlerinin kararlılık bölgelerinin hesaplanması
Yükleniyor...
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Gazi Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada, dinamik talep cevabı (DTC) ve haberleşme zaman gecikmesi içeren iki bölgeli yük frekans kontrol (YFK-DTC) sisteminin kararlılık sınır eğrisi yöntemi kullanılarak denetleyici parametre düzleminde kararlılık bölgeleri hesaplanmıştır. DTC kontrol, kontrol edilebilir yük gruplarını frekans kontrol servisine dahil ederek, üretim ve puant yük talebi arasında dengenin daha kısa sürede sağlanması ve yenilenebilir enerji kaynaklarında güç dengesizlikleri problemlerine karşı önemli bir çözüm sunmaktadır. DTC kontrol mekanizmasının yük frekans kontrol sistemlerinde kullanımı, sistemin güvenliği ve güvenilirliğini sağlamasına rağmen, haberleşme ağlarından kaynaklanan zaman gecikmeleri, denetleyici performansını ve sistemin kararlılığını olumsuz etkileyebilmektedir. Dolayısıyla, bu çalışma zaman gecikmesi içeren iki bölgeli YFK-DTC sisteminin kararlılığını garanti edecek tüm oransal-integral (PI) denetleyici kazanç değerlerini elde etmektedir. Bu amaçla, zaman gecikmeli YFK-DTC sisteminin denetleyici parametre düzleminde kararlılık bölgelerini oluşturan kompleks kök sınır (Complex Root Boundary, CRB) eğrisini ve reel kök sınır (Real Root Boundary, RRB) eğrisini bulmak için kararlılık sınır eğrsi yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen teorik sonuçların doğruluğu, quasi-polynomial mapping root (QPmR) algoritması ve zaman düzleminde yapılan benzetim çalışmaları ile gösterilmiştir. Sonuçlar, DTC kontrol çevriminin katkısı ile zaman gecikmeli YFK sisteminin kararlılık bölgelerinin ve kararlılık payının arttığını göstermektedir.
This study focuses on the computation of stability regions of the time-delayed two-area load frequency control including dynamic demand response (LFC-DDR) using stability boundary locus method. With the participation of controllable responsive loads into the frequency regulation service, dynamic demand response (DDR) has become an important solution for proper balancing between generation and peak load and to overcome the intermittent nature of renewable power generations. Although the utilization of DDR control technique increases the reliability and security of the load frequency control (LFC) systems, communication time delays because of the communication networks adversely affect the controller performance and LFC system stability. Therefore, this study obtains the all stabilizing proportional-integral (PI) controller gains that guarantee the stability of the LFC- DDR system. For that purpose, stability boundary locus method is used to obtain stability regions in the controller parameters space that constitute of complex root boundary (CRB) and real root boundary (RRB) loci of the time- delayed LFC-DDR systems. The accuracy of theoretical results is verfied by an independent algoirithm, quasi- polynomial mapping root (QPmR) finder algorithm, and time-domain simulations. Results indicate that the participation of DDR control loop increases the stability regions and stability margin of the LFC system even in the presence of communication time delays.
This study focuses on the computation of stability regions of the time-delayed two-area load frequency control including dynamic demand response (LFC-DDR) using stability boundary locus method. With the participation of controllable responsive loads into the frequency regulation service, dynamic demand response (DDR) has become an important solution for proper balancing between generation and peak load and to overcome the intermittent nature of renewable power generations. Although the utilization of DDR control technique increases the reliability and security of the load frequency control (LFC) systems, communication time delays because of the communication networks adversely affect the controller performance and LFC system stability. Therefore, this study obtains the all stabilizing proportional-integral (PI) controller gains that guarantee the stability of the LFC- DDR system. For that purpose, stability boundary locus method is used to obtain stability regions in the controller parameters space that constitute of complex root boundary (CRB) and real root boundary (RRB) loci of the time- delayed LFC-DDR systems. The accuracy of theoretical results is verfied by an independent algoirithm, quasi- polynomial mapping root (QPmR) finder algorithm, and time-domain simulations. Results indicate that the participation of DDR control loop increases the stability regions and stability margin of the LFC system even in the presence of communication time delays.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Dinamik Talep Cevabı, Yük Frekans Kontrol Sistemi, Kararlılık Sınır Eğrisi Yöntemi, Zaman Gecikmesi, Dynamic Demand Response, Load Frequency Control, Stability Boundary Locus Method, Communication Time Delay
Kaynak
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
39
Sayı
1
