相互连接的多种电力系统的频率稳定,并集成可再生能源和储能系统

科学领域:

• 电气工程 电气工程
• 可再生能源系统可再生能源系统
• 控制理论 控制理论

背景情况:

• 将各种可再生能源 (RES) 整合到电网中,带来了运营挑战,包括减少系统惯性和频率偏差.
• 保持名义运行频率和最大限度地减少连接线功率变化对于现代电力系统的稳定性和安全性至关重要.
• 现有的控制策略往往难以有效地管理混合动力电力结构引入的动态复杂性.

研究的目的:

• 引入一种新的分数顺序倾斜积分双导数 (FOTIDD^2) 控制器,用于相互连接的多种电力系统中的频率稳定.
• 评估FOTIDD^2控制器在混合动力结构中集成海浪能源,光伏,风能,储能和生物柴油发电的有效性.
• 使用母优化算法 (MOA) 优化控制器的系数,并将其性能与其他优化技术和常规控制器进行比较.

主要方法:

• 开发一个修改的分数顺序倾斜控制器,特别是FOTIDD^2控制器,用于频率稳定.
• 集成多种可再生能源 (海浪,光伏,风能) 和储能系统与生物柴油发电机.
• 应用母优化算法 (MOA) 调整FOTIDD^2控制器参数,与正弦共弦算法 (SCA),狐优化算法 (FOA) 和灰狼优化 (GWO) 进行比较.
• 通过对传统PID控制器进行过渡响应分析来评估性能.

主要成果:

• 与PID控制器相比,FOTIDD^2控制器在稳定频率和连线功率方面表现出更好的性能.
• 在频率和连线功率变化方面,实现了超额 (高达83.78%) 和低于 (高达89.34%) 的显著降低.
• 结算时间明显改善 (高达33.22%),表明系统响应和恢复速度更快.
• 该MOA提供了FOTIDD^2控制器的有效优化,在比较的某些方面表现优于SCA,FOA和GWO.

结论:

• 拟议的FOTIDD^2控制器为复杂的混合动力电力系统中高 RES 透率的频率稳定提供了强大而有效的解决方案.
• MOA是一个可行的优化工具,用于调整高级控制参数,提高频率控制策略的性能.
• 该研究强调了先进的分数顺序控制技术的潜力,以应对现代电力系统运行和管理的挑战.