
You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.
You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.
<script type="text/javascript">
<!--
document.write('<div id="oa_widget"></div>');
document.write('<script type="text/javascript" src="https://beta.openaire.eu/index.php?option=com_openaire&view=widget&format=raw&projectId=undefined&type=result"></script>');
-->
</script>
Exploring the Utilization of Energy Storage Systems for Frequency Response Adequacy of a Low Inertia Power Grid

L'utilisation des systèmes de stockage d'énergie (SSE) pour améliorer la réponse en fréquence d'un système d'énergie à faible inertie est étudiée dans cet article. Une pénétration importante de l'énergie éolienne provoque le remplacement des générateurs synchrones conventionnels dans plusieurs systèmes d'énergie. Les éoliennes à vitesse variable ne contribuent traditionnellement pas à la régulation de la fréquence sans stratégie de contrôle supplémentaire. En conséquence, un réseau électrique dominé par le vent peut avoir une inertie inadéquate et une réserve réactive du régulateur. Dans une telle situation, une grande éventualité peut donner un taux de changement de fréquence (ROCOF) et une déviation de fréquence indésirables. Pour surmonter ce problème, Le déploiement du SSE, à savoir le stockage d'énergie magnétique supraconducteur (PME) et le système de stockage d'énergie par batterie (SSEB), peut être une solution intéressante. Étant donné que ces dispositifs sont coûteux, leur dimensionnement approprié et leur approche opérationnelle sont cruciaux. Par conséquent, dans ce document, des expressions analytiques sont dérivées pour trouver les cotes minimales des PME et du BESS. À cette fin, l'écart de fréquence du système, le ROCOF, la réponse inertielle et la réponse du régulateur sont pris en compte. De plus, une stratégie opérationnelle coordonnée est proposée pour conserver l'adéquation de la réponse en fréquence et minimiser la perte de charge sous fréquence lorsque LES PME sont déclenchées lorsque le ROCOF du système dépasse une certaine limite et que le BESS est activé en raison du dépassement d'un seuil prédéfini par la fréquence du système. La performance de la stratégie proposée est explorée dans un réseau à faible inertie sous une pénétration importante du vent, compte tenu de plusieurs niveaux de pénétration du vent différents. De plus, les résultats sont validés par rapport à deux approches existantes. Les résultats de la simulation révèlent que la méthodologie proposée améliore considérablement la réponse en fréquence dans diverses conditions de fonctionnement.
La utilización de sistemas de almacenamiento de energía (ESS) para mejorar la respuesta de frecuencia de un sistema de energía de baja inercia se investiga en este artículo. La penetración sustancial de la energía eólica está causando el reemplazo de generadores síncronos convencionales en varios sistemas de energía. Las máquinas eólicas de velocidad variable tradicionalmente no contribuyen a la regulación de frecuencia sin una estrategia de control adicional. Como resultado, una red eléctrica dominada por el viento puede tener una inercia inadecuada y una reserva de respuesta del gobernador. En tal situación, una gran contingencia puede producir una tasa de cambio de frecuencia (ROCOF) y una desviación de frecuencia indeseables. Para superar este problema, el despliegue de ESS, a saber, el almacenamiento de energía magnética superconductora (SME) y el sistema de almacenamiento de energía de batería (BESS) puede ser una solución que valga la pena. Dado que estos dispositivos son costosos, su tamaño adecuado y su enfoque operativo son cruciales. Por lo tanto, en este documento, se derivan expresiones analíticas para encontrar las calificaciones mínimas de SME y BESS. Para ello, se tienen en cuenta la desviación de frecuencia del sistema, el ROCOF, la respuesta inercial y la respuesta del gobernador. También, se propone una estrategia operativa coordinada para mantener la adecuación de la respuesta de frecuencia y minimizar el desprendimiento de carga de frecuencia cuando se desencadena SME cuando el sistema ROCOF supera un cierto límite y BESS se activa debido a que la frecuencia del sistema supera un umbral preestablecido. El rendimiento de la estrategia propuesta se explora en una red de baja inercia bajo una penetración de viento sustancial considerando varios niveles de penetración de viento diferentes. Además, los resultados se validan contra dos enfoques existentes. Los resultados de la simulación revelan que la metodología propuesta mejora considerablemente la respuesta de frecuencia en diversas condiciones de operación.
The utilization of Energy Storage Systems (ESS) for improving the frequency response of a low inertia power system is investigated in this article.Substantial wind power penetration is causing the replacement of conventional synchronous generators in several power systems.Variable speed wind machines traditionally do not contribute to frequency regulation without additional control strategy.As a result, a wind dominated power grid may have inadequate inertia and governor responsive reserve.In such situation, a large contingency may yield undesirable Rate of Change of Frequency (ROCOF) and frequency deviation.To overcome this problem, deployment of ESS, namely, Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) and Battery Energy Storage System (BESS) can be a worthwhile solution.Since these devices are costly, their appropriate sizing and operational approach are crucial.Therefore, in this paper, analytical expressions are derived to find the minimum ratings of SMES and BESS.To this end, system frequency deviation, ROCOF, inertial response and governor response are taken into account.Also, a coordinated operational strategy is proposed to retain frequency response adequacy and minimize under frequency load shedding where SMES is triggered when system ROCOF supersedes a certain limit and BESS is activated due to system frequency surpassing a preset threshold.The performance of the proposed strategy is explored in a low inertia network under substantial wind penetration considering several different wind penetration levels.Also, the results are validated against two existing approaches.Simulation results reveal that the proposed methodology considerably enhances the frequency response in various operating conditions.
يتم التحقيق في استخدام أنظمة تخزين الطاقة (ESS) لتحسين استجابة التردد لنظام طاقة منخفض القصور الذاتي في هذه المقالة. يتسبب اختراق طاقة الرياح الكبير في استبدال المولدات المتزامنة التقليدية في العديد من أنظمة الطاقة. لا تساهم آلات الرياح ذات السرعة المتغيرة تقليديًا في تنظيم التردد دون استراتيجية تحكم إضافية. ونتيجة لذلك، قد يكون لشبكة الطاقة التي تهيمن عليها الرياح قصور ذاتي غير كافٍ واحتياطي استجابة الحاكم. في مثل هذه الحالة، قد تسفر الطوارئ الكبيرة عن معدل غير مرغوب فيه لتغيير التردد (ROCOF) وانحراف التردد. للتغلب على هذه المشكلة، يمكن أن يكون نشر ESS، أي تخزين الطاقة المغناطيسية فائق التوصيل (SMES) ونظام تخزين طاقة البطارية (BESS) حلاً جديرًا بالاهتمام. نظرًا لأن هذه الأجهزة مكلفة، فإن حجمها المناسب ونهجها التشغيلي أمران حاسمان. لذلك، في هذه الورقة، يتم اشتقاق التعبيرات التحليلية للعثور على الحد الأدنى من تقييمات الشركات الصغيرة والمتوسطة و BESS. ولهذه الغاية، يتم أخذ انحراف تردد النظام و ROCOF والاستجابة بالقصور الذاتي واستجابة المحافظ في الاعتبار. كما يتم اقتراح استراتيجية تشغيلية منسقة للحفاظ على كفاية استجابة التردد وتقليل انخفاض حمل التردد حيث يتم تشغيل الشركات الصغيرة والمتوسطة عندما يحل ROCOF للنظام محل حد معين ويتم تنشيط BESS بسبب تجاوز تردد النظام لعتبة محددة مسبقًا. يتم استكشاف أداء الاستراتيجية المقترحة في شبكة منخفضة القصور الذاتي تحت اختراق كبير للرياح مع الأخذ في الاعتبار عدة مستويات مختلفة لاختراق الرياح. أيضًا، يتم التحقق من صحة النتائج مقابل نهجين موجودين. تكشف نتائج المحاكاة أن المنهجية المقترحة تعزز بشكل كبير استجابة التردد في ظروف التشغيل المختلفة.
- Bangladesh University of Engineering and Technology Bangladesh
- Bangladesh University of Engineering and Technology Bangladesh
- North South University Bangladesh
- Oregon Institute of Technology United States
- Oregon Institute of Technology United States
Artificial intelligence, Energy storage systems, Energy storage, Inertia, Governor, Energy Storage Systems, Electric power system, Reliability engineering, Engineering, low inertia power system, Classical mechanics, Load Frequency Control, Wind Power Integration in Power Systems, under-frequency load shedding, Physics, Power (physics), Aerospace engineering, Physical Sciences, Telecommunications, Control and Synchronization in Microgrid Systems, Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering, Automatic frequency control, Geometry, Control (management), Quantum mechanics, Frequency response, FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Control theory (sociology), FOS: Mathematics, Electrical and Electronic Engineering, Grid, Load Frequency Control in Power Systems, Power Systems, Energy Storage, Computer science, TK1-9971, Grid Integration, Control and Systems Engineering, Electrical engineering, frequency response, Frequency deviation, Wind power, Mathematics
Artificial intelligence, Energy storage systems, Energy storage, Inertia, Governor, Energy Storage Systems, Electric power system, Reliability engineering, Engineering, low inertia power system, Classical mechanics, Load Frequency Control, Wind Power Integration in Power Systems, under-frequency load shedding, Physics, Power (physics), Aerospace engineering, Physical Sciences, Telecommunications, Control and Synchronization in Microgrid Systems, Electrical engineering. Electronics. Nuclear engineering, Automatic frequency control, Geometry, Control (management), Quantum mechanics, Frequency response, FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Control theory (sociology), FOS: Mathematics, Electrical and Electronic Engineering, Grid, Load Frequency Control in Power Systems, Power Systems, Energy Storage, Computer science, TK1-9971, Grid Integration, Control and Systems Engineering, Electrical engineering, frequency response, Frequency deviation, Wind power, Mathematics
citations This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).13 popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.Top 10% influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).Top 10% impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.Top 10%
