Электрическая система имеет определённую инерционность, выражающуюся в скорости и возможности реакции системы на возникающие возмущения. Так, если при возникновении внешних возмущений в энергосистеме синхронные генераторы традиционных электростанций способны сохранять устойчивый режим работы за счёт большего времени, необходимого для изменения их выходных параметров и связанного с временем изменения скорости вращения ротора, то силовые преобразователи, посредством которых происходит подключение объектов к возобновляемым источникам энергии, способны практически мгновенно реагировать на изменения параметров внешней сети. В статье реализована схема регулятора синтетической инерции с целью анализа его влияния на демпфирование колебаний в энергосистеме в результате внешних возмущений. Проведено моделирование в виде увеличения нагрузки на примере тестовой двухмашинной схемы электрической системы, заключающееся в определении влияния постоянной инерции синхронного генератора на изменения частоты системы. Показано положительное влияние агрегатов с большими величинами постоянных инерций на устойчивость в виде более медленного снижения частоты в переходных режимах. На примере тестовой 39-узловой схемы энергосистемы изучено влияние ветроэнергетических установок, оснащённых регуляторами синтетической инерции, на устойчивость системы при больших возмущениях.
Электрическая система имеет определённую инерционность, выражающуюся в скорости и возможности реакции системы на возникающие возмущения. Так, если при возникновении внешних возмущений в энергосистеме синхронные генераторы традиционных электростанций способны сохранять устойчивый режим работы за счёт большего времени, необходимого для изменения их выходных параметров и связанного с временем изменения скорости вращения ротора, то силовые преобразователи, посредством которых происходит подключение объектов к возобновляемым источникам энергии, способны практически мгновенно реагировать на изменения параметров внешней сети. В статье реализована схема регулятора синтетической инерции с целью анализа его влияния на демпфирование колебаний в энергосистеме в результате внешних возмущений. Проведено моделирование в виде увеличения нагрузки на примере тестовой двухмашинной схемы электрической системы, заключающееся в определении влияния постоянной инерции синхронного генератора на изменения частоты системы. Показано положительное влияние агрегатов с большими величинами постоянных инерций на устойчивость в виде более медленного снижения частоты в переходных режимах. На примере тестовой 39-узловой схемы энергосистемы изучено влияние ветроэнергетических установок, оснащённых регуляторами синтетической инерции, на устойчивость системы при больших возмущениях.
Elektr tizimi ma’lum bir inersiyaga ega. Bu tizimning tezligi va yuzaga keladigan buzilishlarga javob berish imkoniyati bilan ifodalanadi. Agar energiya tizimida tashqi buzilishlar yuzaga kelsa, an’anaviy elektr stansiyalarining sinxron generatorlari rotorning aylanish tezligi o‘zgarishi vaqti bilan bog‘liq chiqish parametrlarini o‘zgartirish uchun zarur bo‘lgan ko‘proq vaqt tufayli barqaror ish rejimini saqlab tura olsa, u holda REE (qayta tiklanadigan energiya manbalari) obyektlari ulangan quvvat konvertorlari parametrlarning o‘zgarishiga deyarli darhol javob beradi. Maqolada tashqi buzilishlar natijasida energiya tizimidagi tebranishlarning yumshatishga ta’sirini tahlil qilish uchun sintetik inersiya rostlagichi sxemasi keltirilgan. Sinxron generatori doimiy inersiyasining tizim chastotasi o‘zgarishiga ta’sirini aniqlashdan iborat bo‘lgan elektr tizimining ikki mashinali sinov sxemasi misolida yuklamani ko‘paytirish shaklida simulyatsiya amalga oshirildi. Doimiy inersiyaning katta qiymatlariga ega bo‘lgan birliklarning barqarorlikka ijobiy ta’siri vaqtinchalik rejimlarda chastotaning sekinroq pasayishi shaklida namoyon bo‘ladi. Maqolada, shuningdek, energiya tizimining 39 tugunli sinov sxemasi misolida sintetik inersiya rostlagichlari bilan jihozlangan shamol elektr stansiyalarining katta buzilishlar sharoitida tizim barqarorligiga ta’siri o‘rganildi.
An electrical system has a certain inertia, expressed in the speed and ability of the system to respond to emerging disturbances. So, if external disturbances in the power system, synchronous generators of traditional power plants are able to maintain continuous operation due to longer time required to change their output parameters, associated with the time of change in the rotor rotation speed, then power converters, which connect RES (renewable energy source) facilities, are practically capable to instantly respond to changes in external network parameters. The article implements a circuit for a synthetic inertia regulator in order to analyze its effect on the damping of oscillations in the power system as a result of external disturbances. Simulation focused on determining the impact of the constant inertia of a synchronous generator on changes in frequency of the system was made with increased load by means of a two-machine test circuit of an electrical system. Positive effect of units with greater values of constant inertia on stability is shown in the form of a slower decrease in frequency in transient modes. Research into the influence of wind power plants equipped with synthetic inertia regulators on stability of the system under large disturbances, was made using a test 39-node power system circuit as an example.
№ | Author name | position | Name of organisation |
---|---|---|---|
1 | Mahmudov T.F. | texnika fanlari bo‘yicha falsafa doktori (PhD), dotsent | Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti, ”Elektr stansiyalari, tarmoqlari va tizimlari” kafedrasi |
2 | Ramatov A.N. | assistent | Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti, ”Elektr stansiyalari, tarmoqlari va tizimlari” kafedrasi |
3 | Ergashev M.M. | assistent | Islom Karimov nomidagi Toshkent davlat texnika universiteti, ”Elektr stansiyalari, tarmoqlari va tizimlari” kafedrasi |
№ | Name of reference |
---|---|
1 | Almeida, R. G. D., & Lopes, J. A. P. (2005). Primary frequency control participation provided by doubly fed induction wind generators. Proc. Liege PSCC, 1–7. |
2 | Arani, M. F. M., & El-Saadany, E. F. (2013). Implementing virtual inertia in DFIG-based wind power generation. IEEE Trans. Power Systems, 28 (2), 1373–1384. |
3 | Engineering Illinois Center for a Smarter Electric Grid (ICSEG). (2024). Information Trust Institute Grainger College. https://icseg.iti.illinois.edu/ieee-39-bus-system/ |
4 | Gonzalez-Longatt, F. M. (2016). Impact of Emulated Inertia from Wind Power on UnderFrequency Protection Schemes of Future Power Systems. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy, 4 (2), 211–218. https://doi.org/10.1007/ s40565-015-0143-x |
5 | Makhmudov, T. F. (2023). Vliyaniye regulyatora sinteticheskoy inertsii na izmeneniya chastoty elektroenergeticheskikh sistem v perekhodnykh rezhimakh [The influence of the synthetic inertia regulator on changes in the frequency of electric power systems in transient modes]. (In Russian). Tashkent. |
6 | Margaris, D., Papathanassiou, S. A., Hatziargyriou, N. D., Hansen, A. D., & Sørensen, P. (2012, April). Frequency control in autonomous power systems with high wind power penetration. IEEE Trans. Sustainable Energy, 3 (2), 189–199. |
7 | Ministry of Energy of the Republic of Uzbekistan. (2019, August 2). Information about renewable energy sources in Uzbekistan. https://minenergy.uz/ru/lists/view/32 |
8 | Morren, J., Haan, S. W. H. D., Kling, W. L., & Ferreira, J. A. (2006). Wind turbines emulating inertia and supporting primary frequency control. IEEE Trans. Power Systems, 21 (1), 433–434. |
9 | Nguyen, Th. H., Yang, G., Nielsen, A., & Jensen, P. (2017). Frequency stability enhancement for low inertia systems using synthetic inertia of wind power. Proc. 2017 IEEE Power & Energy Society General Meeting (PESGM), 1–5. https://doi.org/10.1109/PESGM.2017.8274566 |
10 | Razzhivin, I. A., Suvorov, A. A., Andreyev, M. V., Rudnik, V. Ye., & Gusev, A. S. (2022). Issledovaniye vliyaniya sinteticheskoy inertsii na dinamicheskuyu ustoychivost’ elektroenergeticheskikh system [Study of the influence of synthetic inertia on the dynamic stability of electric power systems]. (In Russian). Electricity, 8, 16–26. |
11 | Wu, Y.-K., & Shu, W.-H. (2015). Review of Inertial Control Methods for DFIG- Based Wind Turbines. International Journal of Electrical Energy, 3 (3), 174–178. |