Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system

Introduction. Weather changes lead to create oscillations in values of power extracted from renewable energy resources (RERs). These power oscillations pose significant challenges in RERs integration process with the power grid systems, through its effects on power system stability. Many studies hav...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2024
Автори:	Nid, A., Sayah, S., Zebar, A.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2024
Теми:	вітроенергетична система система електромережі надпровідний магнітний накопичувач енергії керування на нечіткій логіці wind power generation system power grid system superconducting magnetic energy storage fuzzy logic control
Онлайн доступ:	http://eie.khpi.edu.ua/article/view/287573
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Electrical Engineering & Electromechanics

Репозиторії

Electrical Engineering & Electromechanics

id	eiekhpieduua-article-287573
record_format	ojs
institution	Electrical Engineering & Electromechanics
baseUrl_str
datestamp_date	2024-08-19T17:45:12Z
collection	OJS
language	English
topic	вітроенергетична система система електромережі надпровідний магнітний накопичувач енергії керування на нечіткій логіці wind power generation system power grid system superconducting magnetic energy storage fuzzy logic control
spellingShingle	вітроенергетична система система електромережі надпровідний магнітний накопичувач енергії керування на нечіткій логіці wind power generation system power grid system superconducting magnetic energy storage fuzzy logic control Nid, A. Sayah, S. Zebar, A. Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system
topic_facet	вітроенергетична система система електромережі надпровідний магнітний накопичувач енергії керування на нечіткій логіці wind power generation system power grid system superconducting magnetic energy storage fuzzy logic control
format	Article
author	Nid, A. Sayah, S. Zebar, A.
author_facet	Nid, A. Sayah, S. Zebar, A.
author_sort	Nid, A.
title	Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system
title_short	Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system
title_full	Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system
title_fullStr	Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system
title_full_unstemmed	Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system
title_sort	power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system
title_alt	Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system
description	Introduction. Weather changes lead to create oscillations in values of power extracted from renewable energy resources (RERs). These power oscillations pose significant challenges in RERs integration process with the power grid systems, through its effects on power system stability. Many studies have been performed in various methods to mitigate the output power fluctuation of wind power generation system (WPGS). Purpose. This study focuses on increasing the mitigation rate of the output power fluctuation of WPGS caused by the rapid wind speed changes during wind gusts. Superconducting magnetic energy storage (SMES) system through its properties represents an effective solution for the WPGS power fluctuation issue. WPGS and SMES systems are linked to power grid system through the point of common coupling (PCC). Methods. This paper proposes two robust controllers for controlling the SMES system. The first controller is a Fuzzy Logic Controller (FLC), which has been utilized for controlling the power exchange between the SMES coil and the PCC of the utility grid. While the second controller is a PI controller, which have been utilized to regulate the voltages between the two sides of the PCC and the DC link capacitor in the SMES system. The proposed controllers have been constructed so that can make the SMES system absorb/deliver the real power instantaneously from/toward PCC according the wind speed changes. MATLAB/Simulink has been utilized to simulate the system under study and test the performance of proposed controllers. In addition, two different wind speed scenarios have been used in the simulation. Practical value. Results of simulation have proven the effectiveness of proposed controllers so that the active power fluctuation delivered to utility grid can be reduced by up to 89 %. References 31, tables 4, figures 9.
publisher	National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine”
publishDate	2024
url	http://eie.khpi.edu.ua/article/view/287573
work_keys_str_mv	AT nida powerfluctuationsuppressionforgridconnectedpermanentmagnetsynchronousgeneratortypewindpowergenerationsystem AT sayahs powerfluctuationsuppressionforgridconnectedpermanentmagnetsynchronousgeneratortypewindpowergenerationsystem AT zebara powerfluctuationsuppressionforgridconnectedpermanentmagnetsynchronousgeneratortypewindpowergenerationsystem
first_indexed	2024-08-20T04:03:28Z
last_indexed	2024-08-20T04:03:28Z
_version_	1811501853175709696
spelling	eiekhpieduua-article-2875732024-08-19T17:45:12Z Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system Nid, A. Sayah, S. Zebar, A. вітроенергетична система система електромережі надпровідний магнітний накопичувач енергії керування на нечіткій логіці wind power generation system power grid system superconducting magnetic energy storage fuzzy logic control Introduction. Weather changes lead to create oscillations in values of power extracted from renewable energy resources (RERs). These power oscillations pose significant challenges in RERs integration process with the power grid systems, through its effects on power system stability. Many studies have been performed in various methods to mitigate the output power fluctuation of wind power generation system (WPGS). Purpose. This study focuses on increasing the mitigation rate of the output power fluctuation of WPGS caused by the rapid wind speed changes during wind gusts. Superconducting magnetic energy storage (SMES) system through its properties represents an effective solution for the WPGS power fluctuation issue. WPGS and SMES systems are linked to power grid system through the point of common coupling (PCC). Methods. This paper proposes two robust controllers for controlling the SMES system. The first controller is a Fuzzy Logic Controller (FLC), which has been utilized for controlling the power exchange between the SMES coil and the PCC of the utility grid. While the second controller is a PI controller, which have been utilized to regulate the voltages between the two sides of the PCC and the DC link capacitor in the SMES system. The proposed controllers have been constructed so that can make the SMES system absorb/deliver the real power instantaneously from/toward PCC according the wind speed changes. MATLAB/Simulink has been utilized to simulate the system under study and test the performance of proposed controllers. In addition, two different wind speed scenarios have been used in the simulation. Practical value. Results of simulation have proven the effectiveness of proposed controllers so that the active power fluctuation delivered to utility grid can be reduced by up to 89 %. References 31, tables 4, figures 9. Вступ. Зміни погоди призводять до коливань значень потужності, що надходять з відновлюваних джерел енергії (RERs). Ці коливання потужності створюють серйозні проблеми у процесі інтеграції RERs з енергосистемами через їх вплив на стабільність енергосистеми. Було проведено велику кількість досліджень різних методів пом’якшення коливань вихідної потужності системи вітрогенерації (WPGS). Мета. Це дослідження спрямоване на підвищення ступеня пом’якшення коливань вихідної потужності WPGS, викликаних швидкими змінами швидкості вітру під час поривів вітру. Система надпровідного накопичення магнітної енергії (SMES) завдяки своїм властивостям є ефективним вирішенням проблеми коливань потужності WPGS. Системи WPGS та SMES пов’язані з енергосистемою через точку загального підключення (PCC). Методи. У цій статті пропонуються два робастні контролери для управління системою SMES. Перший контролер є контролером нечіткої логіки (FLC), який використовувався для управління обміном енергії між котушкою SMES і PCC енергосистеми. У той час як другий контролер є ПІ-регулятором, який використовувався для регулювання напруг між двома сторонами PCC і конденсатором кола постійного струму в системі SMES. Пропоновані контролери були сконструйовані таким чином, щоб система SMES могла миттєво поглинати/передавати реальну потужність від/до PCC відповідно до змін швидкості вітру. MATLAB/Simulink використовувався для моделювання досліджуваної системи та перевірки продуктивності пропонованих контролерів. Крім того, при моделюванні використовувалися два різні сценарії швидкості вітру. Практична цінність. Результати моделювання довели ефективність пропонованих контролерів, що дозволяють знизити до 89 % коливання активної потужності, що подається до енергосистеми. Бібл. 31, табл. 4, рис. 9. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and State Institution “Institute of Technical Problems of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine” 2024-08-19 Article Article application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/287573 10.20998/2074-272X.2024.5.10 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 5 (2024); 70-76 Электротехника и Электромеханика; № 5 (2024); 70-76 Електротехніка і Електромеханіка; № 5 (2024); 70-76 2309-3404 2074-272X en http://eie.khpi.edu.ua/article/view/287573/300589 Copyright (c) 2024 A. Nid, S. Sayah, A. Zebar http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0

Power fluctuation suppression for grid connected permanent magnet synchronous generator type wind power generation system

Репозиторії

Схожі ресурси