دانلود ترجمه مقاله دینامیک سیستم خطی و یکنواخت سیستم های قدرت

1. مقدمه 2. دینامیک سویینگ سیستم قدرت: روندها و راه حل ها 3. ژنراتور سنکرون مجازی بهبود یافته، برای سیستم های بدون اینرسی آینده 4. شبیه سازی و نتایج 5. نتیجه گیری

چکیده – سهم تولید انرژی تجدیدپذیر مبتنی بر مبدل توان، افزایش یکنواختی را با هزینه اینرسی گردشی دارد. ماشین های مجازی سنکرون، به منظور تضمین پایداری سیستم مورد استفاده قرار می گیرد. با این وجود هیچگونه معیار مورد توافقی، برای طراحی کنترلرهای آن ها وجود ندارد. در سیستم های قدرت، تحت سلطه مبدل، یکی از چالش های اصلی، تحلیل کردن پایداری سیگنال-بزرگ خواهد بود که البته دلیل آن، تعداد بالای مبدل ها است (و احتمالا طراحی واگرا). با این وجود مبدل ها، احتمالا توانایی شکلدهی دینامیک سیستم، به گونه ای که این امر، با ماشین های سنکرون قابل اجرا نبود را نیز ارائه می دهد. در این مقاله، مفهوم جدید دینامیک سویینگ یکنواخت و خطی سازی شده را معرفی می کنیم. این پدیده، توانایی خطی سازی معادله سویینگ غیرخطی را تقریبا در کل فضای حالت داده و به این گونه قابلیت استفاده از تکنیک تحلیل پایداری سیگنال-کوچک، برای بررسی پایداری سیگنال-بزرگ را ارائه می کند. با انتخاب صحیح پارامترهای کنترل دینامیک تعداد بالایی از مبدل ها که در سیستم انتظار می رود را می توان، یکنواخت و قابل پیش بینی کرد مقدمه: سهم روز افزون الکتریسیته از منابع انرژی تجدید پذیر (عمدتا باد و خورشید)، منجر به تعداد رو به رشدی از مبدل ها شده که به سیستم قدرت، متصل هستند. سناریوهایی برای 100% منابع انرژی تجدید پذیر، در آلمان تا سال 2050 وجود خواهد داشت [1]. بنابراین چندین پروژه تحقیقاتی (برای مثال [2,3]) تلاش می کنند تا ملزومات طراحی و کنترل این مبدل ها را به خوبی برقرار نمایند. فعالیت سیستم، بدون اینرسی، یکی از چالش های حیاتی است که سیستم های قدرت، در آینده با آن مواجه خواهند بود. دلیل آن، جایگزینی قابل توجه تولید سنکرون، با سیستم های انرژی تجدید پذیر مبتنی بر الکترونیک قدرت (RES) میباشد. در چنین سیستم هایی، اختلال ها باعث ایجاد انواع جدیدی از رفتار پویا می شود که به نسبت دینامیک سیستم قدرت مرسوم، سریع تر است. این عوامل ممکن است منجر بهمشکلات عدم پایداری شده و باید در فعالیت سیستم، تحلیل پایداری و کنترل لحاظ شوند [4،5].

The share of power converter based renewable generation is steadily increasing at the expense of rotating inertia. Virtual Synchronous Machines are deemed to ensure system stability, however, there are no widely accepted criteria for the design of their controllers. In converter-dominated power systems one of the main challenges will be to analyze large-signal stability, because of the large number (and possibly divergent design) of converters. Converters, however, also offer the possibility to shape system dynamics in a way that was impossible with synchronous machines. In this paper we introduce the new concept of Linearized and Uniform Swing Dynamics. This allows to linearize the nonlinear swing equation over almost the entire state space, thereby enabling to use the small-signal stability analysis technique for large signal stability investigations. By properly choosing the controller parameters, the dynamics of the large number of converters expected in the system can be made unified and predictable. INTRODUCTION: The increasing share of electricity from renewables (mainly wind and solar) leads to a growing number of converters connected to the power system. Scenarios exist for 100% renewable-based energy supply in Germany by 2050 [1]. Several research projects (e.g. [2], [3]) therefore aim at the proper establishment of requirements for the design and control of these converters. Inertia-less system operation is one of the critical challenges that future power systems face. This is due to the significant replacement of synchronous generation with power electronic-based Renewable Energy Systems (RES). In such systems, disturbances will induce new types of dynamic behaviour, which are faster than conventional power system dynamics. These might lead to instability problems and have to be considered in system operation, stability analysis, and control [4], [5].