Frequency regulation for power systems with renewable energy sources

Both the increasing penetration of renewable sources and their participation in the production of power in the electrical system require a more comprehensive analysis of the dynamic behavior of the grid frequency regulation structure. In this sense, this work presents the use of Control Sensitivity...

Full description

Autores:
Patiño Murillo, Julián Alberto
Tipo de recurso:
Doctoral thesis
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/69498
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/69498
http://bdigital.unal.edu.co/71344/
Palabra clave:
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
Renewable energy sources
Frequency regulation
Sensitivity functions
Inertia
Wind turbines
Wind power
Fuentes renovables de energía
Control de frecuencia
Análisis dinámico
Funciones de sensibilidad
Inercia
Turbinas eólicas
Energía eólica
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description Both the increasing penetration of renewable sources and their participation in the production of power in the electrical system require a more comprehensive analysis of the dynamic behavior of the grid frequency regulation structure. In this sense, this work presents the use of Control Sensitivity Functions to describe the dynamical characteristics of both primary and secondary control loops in frequency regulation. Bode plots are employed as a visualization and analysis tool. These sensitivity functions are applied to study the behavior of the power system with the contribution of wind turbines through the inertia emulation techniques. In this regard, the effects of inertia variations in frequency control are addressed for power systems under the integration of wind units. The transfer functions of the system are obtained starting from a linearized wind turbine model. The mathematical relationships are formulated to analyze the sensitivity and stability regarding inertia coefficient H. These expressions are then verified through simulation of several cases under different stability conditions and disturbances in wind speed and load
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