Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid

When the microgrid is running in an islanded mode, unbalanced loads result in microgrid voltage unbalance. The voltage unbalance factor at the Point of Common Coupling (PCC) is a key parameter in measurement of microgrid power quality. To improve microgrid power quality, many documents utilize mic...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2016
Автори: Tianyi Ma, Guangyao Cheng, Xinjun Liu
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут електродинаміки НАН України 2016
Назва видання:Технічна електродинаміка
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/134789
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid / Tianyi Ma, Guangyao Cheng, Xinjun Liu // Технічна електродинаміка. — 2016. — № 1. — С. 81-86. — Бібліогр.: 8 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-134789
record_format dspace
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language English
topic Електроенергетичні системи та устаткування
Електроенергетичні системи та устаткування
spellingShingle Електроенергетичні системи та устаткування
Електроенергетичні системи та устаткування
Tianyi Ma
Guangyao Cheng
Xinjun Liu
Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid
Технічна електродинаміка
description When the microgrid is running in an islanded mode, unbalanced loads result in microgrid voltage unbalance. The voltage unbalance factor at the Point of Common Coupling (PCC) is a key parameter in measurement of microgrid power quality. To improve microgrid power quality, many documents utilize micro-source voltage measurement results to help adjust the unbalance factor of microgrid voltage. However, due to line impedance presence, there are differences between micro-source output voltage and PCC voltage. Therefore, it is impossible for a micro-source to control the unbalance factor of PCC voltage with high precision by measuring its own output voltage. Based on equivalent circuit, the present paper analyzes the negative sequence component relationship among micro-source output voltage, line impedance voltage drop, and PCC voltage. It further proposes a hierarchical-control-based method to control the unbalance factor of PCC voltage with high accuracy, and analyzes the impact of secondary control delay on system stability by root locus calculating. Finally, the control strategy is validated in an islanded microgrid system with two micro-sources. The experimental results show the effectiveness and feasibility of the proposed control strategy.
format Article
author Tianyi Ma
Guangyao Cheng
Xinjun Liu
author_facet Tianyi Ma
Guangyao Cheng
Xinjun Liu
author_sort Tianyi Ma
title Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid
title_short Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid
title_full Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid
title_fullStr Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid
title_full_unstemmed Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid
title_sort hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid
publisher Інститут електродинаміки НАН України
publishDate 2016
topic_facet Електроенергетичні системи та устаткування
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/134789
citation_txt Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid / Tianyi Ma, Guangyao Cheng, Xinjun Liu // Технічна електродинаміка. — 2016. — № 1. — С. 81-86. — Бібліогр.: 8 назв. — англ.
series Технічна електродинаміка
work_keys_str_mv AT tianyima hierarchicalcontrolstrategyforunbalancedvoltageinanislandedmicrogrid
AT guangyaocheng hierarchicalcontrolstrategyforunbalancedvoltageinanislandedmicrogrid
AT xinjunliu hierarchicalcontrolstrategyforunbalancedvoltageinanislandedmicrogrid
first_indexed 2023-10-18T21:09:53Z
last_indexed 2023-10-18T21:09:53Z
_version_ 1796152086108307456
spelling irk-123456789-1347892018-06-15T03:08:30Z Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid Tianyi Ma Guangyao Cheng Xinjun Liu Електроенергетичні системи та устаткування When the microgrid is running in an islanded mode, unbalanced loads result in microgrid voltage unbalance. The voltage unbalance factor at the Point of Common Coupling (PCC) is a key parameter in measurement of microgrid power quality. To improve microgrid power quality, many documents utilize micro-source voltage measurement results to help adjust the unbalance factor of microgrid voltage. However, due to line impedance presence, there are differences between micro-source output voltage and PCC voltage. Therefore, it is impossible for a micro-source to control the unbalance factor of PCC voltage with high precision by measuring its own output voltage. Based on equivalent circuit, the present paper analyzes the negative sequence component relationship among micro-source output voltage, line impedance voltage drop, and PCC voltage. It further proposes a hierarchical-control-based method to control the unbalance factor of PCC voltage with high accuracy, and analyzes the impact of secondary control delay on system stability by root locus calculating. Finally, the control strategy is validated in an islanded microgrid system with two micro-sources. The experimental results show the effectiveness and feasibility of the proposed control strategy. Під час роботи мікроенергосистеми (МЕ) в ізольованому режимі незбалансовані навантаження призводять до дисбалансу напруги у ній. Фактор дисбалансу напруги у точці спільного приєднання (ТСП) є основним параметром при вимірюванні якості електроенергії МЕ. Для підвищення якості електроенергії МЕ використовують результати вимірювань напруги мікроджерел для врегулювання фактора дисбалансу напруги МЕ. Проте через наявність повного вхідного опору лінії існують відмінності між вихідною напругою мікрождерела та напругою ТСП. Тому мікроджерело не може контролювати фактор дисбалансу напруги ТСП з високою точністю шляхом вимірювання власної вихідної напруги. На базі еквівалентної схеми у даній статті аналізуються відношення складової оберненої послідовності між вихідною напругою мікроджерела, падінням напруги повного вхідного опору лінії та напругою у ТСП. Також для контролю фактора дисбалансу напруги ТСП із високою точністю пропонується метод на основі ієрархічного контролю, аналізується вплив затримки вторинного контролю на стабільність системи. Стратегія контролю перевірялася в ізольованій мікроенергосистемі з двома мікроджерелами. Дослідні дані показують ефективність та доцільність запропонованої стратегії контролю. При работе микроэнергосистемы (МЭ) в изолированном режиме несбалансированые нагрузки приводят к дисбалансу напряжения в ней. Фактор дисбаланса напряжения в точке общего присоединения (ТОП) является основным параметром при измерении качества электроэнергии МЭ. Для улучшения качества электроэнергии МЭ используют результаты измерений напряжения микроисточников для урегулирования дисбаланса напряжения МЭ. Однако из-за наличия полного входного сопротивления линии существуют различия между выходным напряжением микроисточника и напряжением ТОП. Поэтому микроисточник не может контролировать дисбаланс напряжения ТОП с высокой точностью путем измерения собственного выходного напряжения. На основании эквивалентной схемы в данной статье анализируется отношение составляющей обратной последовательности между выходным напряжением микроисточника, падением напряжения полного входного сопротивления линии и напряжением в ТОП. Также для контроля фактора дисбаланса напряжения ТОП с высокой точностью предлагается метод на основе иерархического контроля, анализируется влияние задержки вторичного контроля на стабильность системы. Стратегия контроля проверялась в изолированной микроэнергосистеме с двумя микроисточниками. Опытные данные показывают эффективность и целесообразность предлагаемой стратегии контроля. 2016 Article Hierarchical control strategy for unbalanced voltage in an islanded microgrid / Tianyi Ma, Guangyao Cheng, Xinjun Liu // Технічна електродинаміка. — 2016. — № 1. — С. 81-86. — Бібліогр.: 8 назв. — англ. 1607-7970 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/134789 621.3 en Технічна електродинаміка Інститут електродинаміки НАН України