قابلیت اطمینان سیستم توان با نفوذ زیاد باد تحت محدودیت پایداری فرکانس
چکیده
این پژوهش، روشی جدید جهت ارزیابی قابلیت‌اطمینان یک سیستم توان با نفوذ بالای تولید باد را ارائه می‌دهد که نه تنها تأثیر تناوب، بلکه مشخصه‌ی اینرسی پایین توان باد نیز در آن در نظر گرفته می‌شود. در صورتی‌که تولید باد به‌تدریج جایگزین تولید متداول باشد، پایداری و قابلیت‌اطمینان سیستم دارای تأثیر منفی می‌شوند. بعضی از معیارهای به‌کار رفته جهت مقابله با چالش‌ها، سبب افزایش نفوذ باد شده است که در این حالت، عملیاتی کردن باد نسبت به خروجی قابل‌دسترس و اینرسی فراهم‌شده‌ی آنها در سطح‌های پایینی تولید می‌شود، بنابراین تولید باد می‌تواند به تنظیم فرکانس سیستم کمک نماید. براساس اینگونه اندازه‌گیری‌ها، عامل دیگری که مقداری از توان باد را محدود می‌کند، می‌تواند در درون شبکه جهت اعمال فرکانس استاندارد جذب شود و این محدودیت بر قابلیت‌اطمینان سیستم در حضور نفوذ باد نیز تأثیر می‌گذارد. دیدگاه ارزیابی قابلیت‌اطمینان که در این پژوهش ارائه شده است، با استفاده از کانولوشن گسسته و پیاده‌سازی یک سیستم IEEE RTS-79 با اصلاحات مناسب توسعه داده شده است. قابلیت‌اطمینان سیستم توان حاوی و بدون در نظر گرفتن اثرات تناوب باد و اینرسی پایین به‌دست آمده است تا اثربخشی روش پیشنهادی نشان داده شود.
1- مقدمه
مدل‌سازی تولید باد در قابلیت‌اطمینان سیستم توان در پژوهش‌های پیشین با استفاده از روش‌های تحلیلی و حالت‌های نمونه‌گیری به‌صورت کامل معرفی شده است. در مرجع [1][3]، از مدل‌های احتمالی برای توان باد استفاده شده است و برای بررسی مطالعات قابلیت‌اطمینان حاوی سیستمهای یکپارچه‌ی باد از این مدل بهره گرفته شده است. در کار پیشین، جزئیات مدل‌های احتمالی مزارع بادی یا توربین‌های بادی توسعه داده شده است که رژیم‌های مختلف باد، پیوستگی سرعت باد فضایی، اثرات دنباله [4][6]، پیوستگی بین خروجی‌های توربین[7]، [8] و تعداد زیادی از توبین‌های بادی [9] در نظر گرفته شده است. روشی جهت تعیین ظرفیت معادل یک مزرعه‌ی بادی با استفاده از شبیه‌سازی مونت‌کارلو در مرجع [10] ارائه شده است. همچنین از حالت نمونه‌گیری جهت ارزیابی شاخص‌های قابلیت‌اطمینان یک مزرعه‌ی بادی [11]، [12] و سیستم ادغام‌شده[13] ، [14] استفاده شده است. وقتی قابلیت‌اطمینان یک سیستم با مقیاس بزرگی از توان باد ارزیابی می‌شود، محدودیت‌های انتقال نیز در محاسبات در نظر گرفته می‌شود [5].
Abstract
This paper presents a new method to evaluate the reliability of a power system with high penetration of wind generation, considering the impact of not only the intermittence but also the low inertia characteristic of wind power. As wind generation gradually replaces conventional generation, the system stability and the reliability are negatively affected. Some of the measures employed to deal with the challenges resulting from increasing wind penetration include operating wind generators at lower levels than their available output and providing inertia so that wind generation is able to contribute to system frequency regulation. Apart from these measures, another factor that limits the amount of wind power that can be absorbed into the grid is the imposition of the frequency standard and this also affects the reliability of the system in the presence of wind penetration. The reliability evaluation approach proposed in this paper is developed using discrete convolution and implemented on an IEEE RTS-79 system with a suitable modification. Power system reliability with and without considering the impacts of wind intermittence and low inertia are compared to show the effectiveness of the proposed method.
I. INTRODUCTION
MODELING of wind generation in power system reliability has been amply addressed in previous works, using both analytical and state sampling methods. In [1]–[3], the probabilistic models for wind power and their use in reliability studies of wind-integrated systems were investigated. In prior work, detailed probabilistic models of wind farms or wind turbines have been developed, which have considered different wind regimes, spatial wind speed correlation, wake effects [4]– [6], the correlation between turbine outputs [7], [8], and a large number of wind turbines [9]. A method to determine the equivalent capacity of a wind farm using Monte Carlo simulation is presented in [10]. State sampling has also been used to evaluate the reliability indexes of a wind farm [11], [12], and of the integrated system [13], [14]. Transmission constraints have also been taken into account when evaluating the reliability of a system with large-scale wind power [15].
چکیده
1- مقدمه
2- قابلیت‌اطمینان سیستم ادغام‌شده با در نظر گرفتن اثرات تناوب و اینرسی پایین
الف) مدل‌سازی مزرعه‌ی بادی
ب) مدل‌سازی اثر تناوب و اینرسی پایین باد
ج) احتمال خروجی ظرفیت و جدول فرکانسی
3- نتایج و بحث
الف) نتایج
ب) بحث
4- نتیجه‌گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. RELIABILITY OF THE INTEGRATED SYSTEM CONSIDERING THE IMPACTS OF INTERMITTENCE AND LOW INERTIA
A. Modeling of Wind Farm
B. Modeling the Impact of Wind Intermittence and Low Inertia
C. Capacity Outage Probability and Frequency Table
III. RESULTS AND DISCUSSION
A. Results
B. Discussion
IV. CONCLUSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه