کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
704820 1460906 2014 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Development of short-term reliability criterion for frequency regulation under high penetration of wind power with vehicle-to-grid support
ترجمه فارسی عنوان
توسعۀ معیار قابلیت اطمینان کوتاه مدت برای تنظیم فرکانس تحت نفوذ بالای توان بادی با حمایت خودرو- به- شبکه
کلمات کلیدی
قدرت باد، LOLP؛ باتری، V2G، مدولاسیون فرکانس، قابلیت اطمینان
فهرست مطالب مقاله
چکیدهکلیدواژه‌هامقدمه
تنظیم فرکانس تحت سطوح بالای نفوذ توان بادی
جدول 1: نیازمندی‌های ذخیرۀ چرخان در نواحی مختلف [6].
ملاحظات طراحی
توان بادیشکل 1. نگاشت بین سرعت باد و منحنی توان یک توربین بادی
توان خودرو- به- شبکه
ذخیرۀ چرخان برای تنظیم فرکانس
شکل 2. منابع توان ترکیبی در یک منحنی بار روزانه.
خرابی ژنراتورها
فرمولبندی  
نرخ شکست تنظیم فرکانس
شکل 3. توزیع احتمال ترکیبی برای ژنراتورهای تعقیب بار در IEEE RTS 1996.
جدول 2: توزیع خروجی تروبین بادی 1 مگاواتی نگاشت شده از یک مدل پیش‌بینی شدۀ سرعت باد.
محاسبۀ نرخ شکست تنظیم فرکانس با Pbase بهینه
شکل 4. توزیع احتمال مشترک نمونۀ X و Y.
شکل 5. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به pbase.
شبیه‌سازی‌ها و موارد مطالعه
مورد 1 ارزیابی سطح نفوذ ممکن توان بادی
شکل 6. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به میزان توان تخصیص یافتۀ تعقیب بار.
شکل 7. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به میزان نفوذ توان بادی برای یک تعداد ثابتی از مزارع بادی.
شکل 8. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به میزان نفوذ توان بادی برای یک تعداد ثابتی از توربین‌ها
مورد 2 تاثیر استاندارد پورتفولیوی تجدیدپذیر (RPS) روی پایداری فرکانس
شکل 9. تغییر در نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت به سطح نفوذ نیروگاه‌های حرارتی (غیرتجدیدپذیر) تحت مقررات RPS.
جدول 3: پارامترهای مربوط به شبیه‌سازی‌ها.
مورد 3 مقایسه با شاخص‌های مرسوم قابلیت اطمینان
شکل 10. احتمال قطعی بار ساعتی و نرخ شکست تنظیم فرکانس در طی 24 ساعت
شکل 11. احتمال قطعی بار و نرخ شکست تنظیم فرکانس نسبت
شکل 12. مقایسۀ نرخ شکست تنظیم فرکانس با احتمال قطعی بار موردانتظار
جدول 4: شاخص‌های مرسوم قابلیت اطمینان محاسبه شده برای یک بار روزانه
نتیجه‌گیری
ترجمه چکیده
شاخص‌های قابلیت اطمینان موجود برای سیستم‌های قدرت معیارهایی از پایداری بلندمدت را فراهم می‌کنند؛ در این کار، ما یک معیار جدید برای قابلیت اطمینان معرفی می‌کنیم که احتمال وقوع کمبود ذخیرۀ چرخان را تخمین می‌زند و در نتیجه نشان دهندۀ پایداری کوتاه مدت فرکانس شبکه است. در قسمت فرمولبندی، بار، توان بادی، و توان خودرو به شبکه (V2G) به صورت متغیرهای تصادفی نمایش داده می‌شوند، و ژنراتورهای معمولی به یک شیوۀ قطعی مشارکت می‌کنند. با استفاده از تعادل عرضه و تقاضا و قیود فیزیکی کنترل خودکار تولید (AGC)، دو نامعادله استخراج می‌شود که از آن‌ها احتمال تنظیم موفقیت‌آمیز فرکانس حاصل می‌شود. احتمال وارونه ، موسوم به نرخ شکست تنظیم فرکانس (FRFR)، به عنوان یک متریک (معیار) در معیار قابلیت اطمینان کوتاه مدت به کار می‌رود. سپس، معیار توسعه یافته در چند مطالعۀ موردی به کار گرفته می‌شود. ابتدا، تاثیر بکارگیری توان بادی برحسب ذخیرۀ چرخان موردنیاز تخمین زده شد. سپس سطح نفوذ قابل قبول توان بادی در موردی بررسی شد که توان V2G نیز حضور دارد. تغییر نرخ شکست تنظیم فرکانس برحسب میزان تعهد (مشارکت) نیروگاه‌های توان حرارتی (غیرتجدیدپذیر) نیز تحت استاندارد پورتفولیوی تجدیدپذیر (RPS) بررسی شد تا اثر بازگشتی سیاست تشریح شود. در نهایت، نرخ شکست تنظیم فرکانس برای سیستم تست قابلیت اطمینان IEEE محاسبه شده و با شاخص‌های قابلیت اطمینان مرسوم مقایسه شد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
توسعۀ معیار قابلیت اطمینان کوتاه مدت برای تنظیم فرکانس تحت نفوذ بالای توان بادی با حمایت خودرو- به- شبکه
چکیده انگلیسی
Existing reliability indices for power systems provide measures of long-term stability; in this work, we propose a new reliability criterion that estimates the probability of a spinning-reserve shortage occurring, thus indicating the short-term stability of the grid frequency. In the formulation, load, wind power, and vehicle-to-grid (V2G) power are represented as random variables, and conventional generators are incorporated in a deterministic manner. Using the equilibrium of demand and supply and the physical constraints of automatic generation control (AGC), two inequalities are derived, from which the probability of successful frequency regulation is obtained. The inverted probability, referred to as the failure rate for frequency regulation (FRFR), is employed as a metric in the short-term reliability criterion. Then, the developed criterion was applied in several case studies. First, the impact of wind-power deployment was estimated in terms of the required spinning reserve. The acceptable penetration level of wind power was then investigated in the case that V2G power is also present. The variation of FRFR with respect to the commitment level of thermal (non-renewable) power plants was also investigated under the renewable portfolio standard (RPS) to illustrate the recursive effect of the policy. Finally, FRFR was calculated for the IEEE reliability test system and compared with conventional reliability indices.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Electric Power Systems Research - Volume 107, February 2014, Pages 258–267
نویسندگان
, ,