Stability analysis of time-delayed load frequency control systems with virtual inertia
Sanal atalet momenti içeren zaman gecikmeli yük frekans kontrol sistemlerinin kararlilik analizi
- Tez No: 817715
- Danışmanlar: PROF. DR. SAFFET AYASUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yenilenebilir Enerji Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 200
Özet
Veri ve kontrol sinyalleri göndermek/almak için iletişim ağlarının yoğun kullanımı nedeniyle, yük frekansı kontrol (YFK) sistemleri kaçınılmaz olarak sistemin dinamik performansını düşüren ve sistem frekansında istenmeyen dalgalanmalara neden olan iletişim süresi gecikmelerine maruz kalmaktadır. Ayrıca, yenilenebilir enerji kaynaklarının (YEK) kapsamlı bir şekilde dahil edilmesi, düşük atalet özelliklerinden dolayı bu frekans salınımlarını daha da kötüleştirebilmektedir. Bu durumlar kontrolör performansını ve frekans kararlılığını olumsuz yönde etkilmektedir. Sanal atalet ve sönümleme (SAS) kontrolü, gerekli sönümleme ve atalet tepkisini taklit ederek gecikmeye bağlı kararlılık sorunları için bir çözüm sunmaktadır. Bu çalışma, SAS kontrolünün zaman gecikmeli YFK-SAS sistemlerinin kararlılık gecikme payı (KGP) ve kararlılık bölgeleri üzerindeki etkisini incelemektedir. Orantılı gecikmeler için, KGP'ler, tek ve iki bölgelı YFK-SAS sistemlerinde doğrudan yöntemlerle üstel terimlerin ortadan kaldırılması kullanılarak çok çeşitli PI denetleyici kazanımları için hesaplanırken, tek bölgelı YFK-SAS sistemlerinde Rekasius yerine koyna yöntemi kullanılmıştır. Bununla birlikte, orantısız gecikmelere sahip iki bölgelı YFK-SAS sistemlerinin KGP'leri, kritik özdeğer izleme yöntemi ile hesaplanmıştır. Kararlılık bölgelerinin sınırlarının, zaman gecikmesi alanındaki KGP'lere karşılık geldiği bulunmştır. PI denetleyici uzayındaki kararlılık bölgeleri, tek ve iki bölgelı YFK-SAS sistemleri için kararlılık sınır eğrisi yöntemi olarak bilinen bir grafik yöntemi kullanılarak hesaplanmştır. Kullanılan yöntemlerin etkinliği daha sonra Matlab/Simulink ve Yarı Polinom Haritalama tabanlı Kök bulucu (QPmR) algoritması kullanılarak yapılan benzetim çalışmaları ile doğrulanmştır.
Özet (Çeviri)
Due to the intensive usage of communication networks for sending/receiving data and control signals, load frequency control (LFC) systems inevitably experience communication time delays that reduce the system dynamic performance and cause undesired fluctuations in the system frequency. Additionally, the extensive incorporation of renewable energy sources (RES) may exacerbate these frequency oscillations due to their low inertia feature. These phenomena adversely affect the controller performance and frequency stability. The virtual inertia and damping (VID) control offers a remedy for delay-dependent stability issues by mimicking the necessary damping and inertia response. This study examines the impact of VID control on the stability delay margins (SDMs) and stability regions of time-delayed LFC-VID systems. For commensurate delays, SDMs were computed for a wide range of PI controller gains by employing the elimination of exponential terms by direct methods in single- and two-area LFC-VID systems while Rekasius substitution methods was utilized in single-area LFC-VID systems. The SDMs of two-area LFC systems with incommensurate delays, however, were computed via critical eigenvalue tracing method. The boundaries of stability regions were found to correspond to SDMs in the time delay space. The stability regions in PI controller space were computed by employing a graphic method known as the stability boundary locus method for single- and two-area LFC-VID systems. The efficacy of the employed methods is subsequently validated via simulation studies using the Matlab/Simulink and Quasi Polynomial Mapping based Root finder (QPmR) algorithm.
Benzer Tezler
- Yenilenebilir enerji kaynakları içeren zaman gecikmeli yük frekans kontrol sisteminin kararlılık analizi
Stability analysis of the time-delayed load frequency control system with renewable energy sources
HALİL SEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HALİL EROL
PROF. DR. SAFFET AYASUN
- Burun iniş takımı sisteminde shimmy davranışının modellenmesi, analizi, testi ve kontrolü
Modelling, analysis, test, and control of the shimmy behavior in nose landing gear system
SENA KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- İşbirlikçi robotların haptik arayüzlerle teleoperasyonu
Haptic teleoperation of cooperating robots
ÖMER FARUK ARGIN
Doktora
Türkçe
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Kesirli dereceli kontrolör içeren zaman gecikmeli yük frekans kontrol sistemlerinin kararlılık analizi
Stability analiysis of time delayed load frequency control systems with fractional order controllers
SERKAN HORZUM
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAFFET AYASUN
- Zaman gecikmeli elektrik güç sistemlerinin kararlılık analizi
Stability analysis of time delayed electrical power systems
ŞAHİN SÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAFFET AYASUN