Адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями

Адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями

An adaptive model of frequency and power control in electrical supply systems with wind power plants was developed and comprehensively investigated. The regulating power of this model consists of two parts: the adaptive component and proportional-integral-differential (PID) law. The difference betwe...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2018
Main Authors: Kulyk М.M., Zgurovets O.V.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2018
Subjects:
частота
регулювання
потужність
швидкодія
енергосистема
вітрова електростанція
акумуляторна батарея.
Online Access:https://systemre.org/index.php/journal/article/view/681
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:System Research in Energy

Institution

System Research in Energy
id oai:www.systemre.org:article-681
record_format ojs
institution System Research in Energy
baseUrl_str
datestamp_date 2023-07-06T11:51:47Z
collection OJS
language Ukrainian
topic частота
регулювання
потужність
швидкодія
енергосистема
вітрова електростанція
акумуляторна батарея.
spellingShingle частота
регулювання
потужність
швидкодія
енергосистема
вітрова електростанція
акумуляторна батарея.
Kulyk М.M.
Zgurovets O.V.
Адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями
topic_facet frequency
regulation
power
speed
power system
wind power plant
battery energy storage system.
частота
регулювання
потужність
швидкодія
енергосистема
вітрова електростанція
акумуляторна батарея.
format Article
author Kulyk М.M.
Zgurovets O.V.
author_facet Kulyk М.M.
Zgurovets O.V.
author_sort Kulyk М.M.
title Адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями
title_short Адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями
title_full Адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями
title_fullStr Адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями
title_full_unstemmed Адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями
title_sort адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями
title_alt Adaptive model of frequency and power control in power systems with wind power plants
description An adaptive model of frequency and power control in electrical supply systems with wind power plants was developed and comprehensively investigated. The regulating power of this model consists of two parts: the adaptive component and proportional-integral-differential (PID) law. The difference between setting specified by the dispatch service of electrical supply system and the power of wind power plant at each moment of time during the regulation period serves as the adaptive component. The second component of regulating power is the classical PID law, where frequency is used as an argument. Each of these individual components can provide a more or less acceptable frequency control, but their combination in a single law provides qualitatively much better results.We carried out a series of numerical experiments using the developed model. The purpose of these investigations was to study the possibilities of using the proposed structure of frequency control in the Integrated Power System (IPS) of Ukraine and ENTSO-E power system of the European Union. It was found that the best performance for frequency stabilization is provided by the full model, which uses both the adaptive component and PID law. This guarantees the European requirements to frequency stabilization (|Δf|max ≤ 0.02 Hz), and the values of PID-law coefficients are quite acceptable, based on the stability criterion of frequency control system.The use of only the adaptive component in the regulating power ensures the requirement to frequency stability (|Δf|max ≤ 0.2 Hz), which is valid in the IPS of Ukraine, but cannot meet the requirements of ENTSO-E power system. The use of only PID-law in regulating power can satisfy the requirements of ENTSO-E power system only in case of applying coefficients of this law that exceed by more than an order of magnitude their values appearing in the full regulation model. Such values of these coefficients may constitute a threat to the stability of entire system of frequency control.
publisher General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2018
url https://systemre.org/index.php/journal/article/view/681
work_keys_str_mv AT kulykmm adaptivemodeloffrequencyandpowercontrolinpowersystemswithwindpowerplants
AT zgurovetsov adaptivemodeloffrequencyandpowercontrolinpowersystemswithwindpowerplants
AT kulykmm adaptivnamodelʹregulûvannâčastotiípotužnostívenergosistemahzvítrovimielektrostancíâmi
AT zgurovetsov adaptivnamodelʹregulûvannâčastotiípotužnostívenergosistemahzvítrovimielektrostancíâmi
first_indexed 2025-09-24T17:33:50Z
last_indexed 2025-09-24T17:33:50Z
_version_ 1844167552892141568
spelling oai:www.systemre.org:article-6812023-07-06T11:51:47Z Adaptive model of frequency and power control in power systems with wind power plants Адаптивна модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями Kulyk М.M. Zgurovets O.V. frequency, regulation, power, speed, power system, wind power plant, battery energy storage system. частота, регулювання, потужність, швидкодія, енергосистема, вітрова електростанція, акумуляторна батарея. An adaptive model of frequency and power control in electrical supply systems with wind power plants was developed and comprehensively investigated. The regulating power of this model consists of two parts: the adaptive component and proportional-integral-differential (PID) law. The difference between setting specified by the dispatch service of electrical supply system and the power of wind power plant at each moment of time during the regulation period serves as the adaptive component. The second component of regulating power is the classical PID law, where frequency is used as an argument. Each of these individual components can provide a more or less acceptable frequency control, but their combination in a single law provides qualitatively much better results.We carried out a series of numerical experiments using the developed model. The purpose of these investigations was to study the possibilities of using the proposed structure of frequency control in the Integrated Power System (IPS) of Ukraine and ENTSO-E power system of the European Union. It was found that the best performance for frequency stabilization is provided by the full model, which uses both the adaptive component and PID law. This guarantees the European requirements to frequency stabilization (|Δf|max ≤ 0.02 Hz), and the values of PID-law coefficients are quite acceptable, based on the stability criterion of frequency control system.The use of only the adaptive component in the regulating power ensures the requirement to frequency stability (|Δf|max ≤ 0.2 Hz), which is valid in the IPS of Ukraine, but cannot meet the requirements of ENTSO-E power system. The use of only PID-law in regulating power can satisfy the requirements of ENTSO-E power system only in case of applying coefficients of this law that exceed by more than an order of magnitude their values appearing in the full regulation model. Such values of these coefficients may constitute a threat to the stability of entire system of frequency control. Розроблено та всебічно досліджено адаптивну модель регулювання частоти і потужності в енергосистемах з вітровими електростанціями. Регулююча потужність зазначеної моделі складається із двох частин: адаптивної складової та пропорційно-інтегрально-диференціального (ПІД) закону. Адаптивна складова є різницею між уставкою,  що задається диспетчерською службою енергосистеми, та потужністю вітрової електростанції у кожний момент часу на періоді регулювання. Друга складова регулюючої потужності є класичним ПІД-законом, в якому аргументом є відхилення частоти. Кожна із окремо взятих зазначених складових може забезпечити більш-менш прийнятне регулювання частоти, однак їх поєднання в одному законі надає якісно набагато кращі результати.З використанням розробленої моделі проведено серію числових експериментів, метою яких було дослідження можливостей використання запропонованої структури регулювання частоти в ОЕС України та в енергосистемі Євросоюзу ENTSO-E. Було встановлено, що найкращі показники зі стабілізації частоти надає повна модель, в якій використовується як адаптивна складова, так і ПІД-закон. При цьому забезпечується європейська вимога щодо стабілізації частоти (|Δf|max ≤ 0,02 Гц), і значення коефіцієнтів ПІД-закону є цілком прийнятними, виходячи з критерію стійкості системи регулювання частоти.Використання в регулюючій потужності лише адаптивної складової забезпечує вимогу щодо стабільності частоти (|Δf|max ≤ 0,2 Гц), що діє в ОЕС України, однак не може задовольнити вимоги енергосистеми ENTSO-E. Використання в регулюючій потужності лише ПІД-закону може задовольнити вимоги енергосистеми ENTSO-E за умови, що коефіцієнти цього закону будуть більш, ніж на порядок перевищувати їх значення, що фігурують у повній моделі регулювання. Такі значення цих коефіцієнтів можуть становити загрозу стійкості всієї системи регулювання частоти. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2018-09-28 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/681 10.15407/pge2018.04.005 System Research in Energy; No. 4 (55) (2018): The Problems of General Energy; 5-10 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (55) (2018): Проблеми загальної енергетики; 5-10 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/681/590

Similar Items