Influence of dead band and speed of the regulator on frequency stabilization process in power system with powerful wind power plants and battery energy storage systems
This paper describes the process of controlling the frequency and power in a system with a powerful wind power plant and a battery energy storage system, which can be used in combination to compensate changes in power and maintain frequency at a given level with different values of the dead band and...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/674 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
Institution
System Research in Energy| _version_ | 1860507015163412480 |
|---|---|
| author | Zgurovets O.V. |
| author_facet | Zgurovets O.V. |
| author_sort | Zgurovets O.V. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-07-05T18:36:56Z |
| description | This paper describes the process of controlling the frequency and power in a system with a powerful wind power plant and a battery energy storage system, which can be used in combination to compensate changes in power and maintain frequency at a given level with different values of the dead band and regulator speed. The study of process of regulating the frequency and power in a power system was carried out using mathematical modeling of the aggregated power system, which included, in addition to the wind power plant and battery energy storage system, thermal, nuclear and hydroelectric power plants, and taking into account losses and specified limits. The analysis of simulation results showed that the battery energy storage system, involved into the frequency and power control loop, reliably maintains the frequency in the system with its deviation not exceeding half the width of regulator's dead band. It is established that the accuracy of frequency control in the system depends on the controller speed. A threshold value of controller speed was found. It was shown that, with decrease in regulator speed below given threshold value, the frequency deviations go beyond the dead band. It was also determined that reducing the regulator response speed leads to a decrease in the accuracy of frequency control in proportion to the increase in the dead band. |
| doi_str_mv | 10.15407/pge2018.03.031 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:02:35Z |
| format | Article |
| id | systemreorg-article-674 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-24T02:02:35Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | systemreorg-article-6742023-07-05T18:36:56Z Influence of dead band and speed of the regulator on frequency stabilization process in power system with powerful wind power plants and battery energy storage systems Вплив зони нечутливості та швидкодії регулятора на процес стабілізації частоти в енергосистемі з потужними вітровими електростанціями та акумуляторними батареями Zgurovets O.V. mathematical model, regulator dead band, integrated power system, wind power plant, battery energy storage system, frequency regulation, regulator speed. математична модель, зона нечутливості, об’єднана енергосистема, вітрова електростанція, акумуляторна батарея, регулювання частоти, швидкодія регулятора. This paper describes the process of controlling the frequency and power in a system with a powerful wind power plant and a battery energy storage system, which can be used in combination to compensate changes in power and maintain frequency at a given level with different values of the dead band and regulator speed. The study of process of regulating the frequency and power in a power system was carried out using mathematical modeling of the aggregated power system, which included, in addition to the wind power plant and battery energy storage system, thermal, nuclear and hydroelectric power plants, and taking into account losses and specified limits. The analysis of simulation results showed that the battery energy storage system, involved into the frequency and power control loop, reliably maintains the frequency in the system with its deviation not exceeding half the width of regulator's dead band. It is established that the accuracy of frequency control in the system depends on the controller speed. A threshold value of controller speed was found. It was shown that, with decrease in regulator speed below given threshold value, the frequency deviations go beyond the dead band. It was also determined that reducing the regulator response speed leads to a decrease in the accuracy of frequency control in proportion to the increase in the dead band. В даній роботі розглянуто процес регулювання частоти та потужності в системі з потужною вітровою електростанцією та акумуляторною батареєю, що можуть бути використані в комплексі для компенсації змін потужності та підтримки частоти на заданому рівні з різними значеннями зони нечутливості та швидкодії регулятора контуру автоматичного регулювання частоти. Дослідження впливу зони нечутливості та швидкодії регулятора на процес регуляції частоти проведено за допомогою математичного моделювання на агрегованій енергосистемі, що мала в своєму складі крім вітрової електростанції та акумуляторної батареї, теплову, атомну та гідроелектростанцію, та враховувала втрати і задані обмеження. Проведений аналіз результатів моделювання показав, що акумуляторна батарея, введена в контур регулювання частоти і потужності, надійно підтримує частоту в системі з її відхиленням, що не перевищує по модулю половини ширини зони нечутливості регулятора. Встановлено, що точність регулювання частоти в системі залежить від швидкодії регулятора. Віднайдено порогове значення його швидкодії, при зменшенні якого відхилення частоти виходить за межі зони нечутливості. Зменшення швидкодії регулятора призводить до погіршення точності регулювання частоти пропорційно збільшенню зони нечутливості. 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/674 10.15407/pge2018.03.031 System Research in Energy; No. 3 (54) (2018): The Problems of General Energy; 31-35 Системні дослідження в енергетиці; № 3 (54) (2018): Проблеми загальної енергетики; 31-35 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/674/584 |
| spellingShingle | mathematical model regulator dead band integrated power system wind power plant battery energy storage system frequency regulation regulator speed. Zgurovets O.V. Influence of dead band and speed of the regulator on frequency stabilization process in power system with powerful wind power plants and battery energy storage systems |
| title | Influence of dead band and speed of the regulator on frequency stabilization process in power system with powerful wind power plants and battery energy storage systems |
| title_alt | Вплив зони нечутливості та швидкодії регулятора на процес стабілізації частоти в енергосистемі з потужними вітровими електростанціями та акумуляторними батареями |
| title_full | Influence of dead band and speed of the regulator on frequency stabilization process in power system with powerful wind power plants and battery energy storage systems |
| title_fullStr | Influence of dead band and speed of the regulator on frequency stabilization process in power system with powerful wind power plants and battery energy storage systems |
| title_full_unstemmed | Influence of dead band and speed of the regulator on frequency stabilization process in power system with powerful wind power plants and battery energy storage systems |
| title_short | Influence of dead band and speed of the regulator on frequency stabilization process in power system with powerful wind power plants and battery energy storage systems |
| title_sort | influence of dead band and speed of the regulator on frequency stabilization process in power system with powerful wind power plants and battery energy storage systems |
| topic | mathematical model regulator dead band integrated power system wind power plant battery energy storage system frequency regulation regulator speed. |
| topic_facet | mathematical model regulator dead band integrated power system wind power plant battery energy storage system frequency regulation regulator speed. математична модель зона нечутливості об’єднана енергосистема вітрова електростанція акумуляторна батарея регулювання частоти швидкодія регулятора. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/674 |
| work_keys_str_mv | AT zgurovetsov influenceofdeadbandandspeedoftheregulatoronfrequencystabilizationprocessinpowersystemwithpowerfulwindpowerplantsandbatteryenergystoragesystems AT zgurovetsov vplivzoninečutlivostítašvidkodííregulâtoranaprocesstabílízacííčastotivenergosistemízpotužnimivítrovimielektrostancíâmitaakumulâtornimibatareâmi |