Microgrid Dynamics and Control

A Solution for Integration of Renewable Power
 
 
Standards Information Network (Verlag)
  • erschienen am 18. Juli 2017
  • |
  • 720 Seiten
 
E-Book | PDF mit Adobe DRM | Systemvoraussetzungen
978-1-119-26369-2 (ISBN)
 
This book discusses relevant microgrid technologies in the context of integrating renewable energy and also addresses challenging issues. The authors summarize long term academic and research outcomes and contributions. In addition, this book is influenced by the authors' practical experiences on microgrids (MGs), electric network monitoring, and control and power electronic systems. A thorough discussion of the basic principles of the MG modeling and operating issues is provided. The MG structure, types, operating modes, modelling, dynamics, and control levels are covered. Recent advances in DC microgrids, virtual synchronousgenerators, MG planning and energy management are examined. The physical constraints and engineering aspects of the MGs are covered, and developed robust and intelligent control strategies are discussed using real time simulations and experimental studies.
1. Auflage
  • Englisch
  • Somerset
  • |
  • USA
John Wiley & Sons Inc
  • Für Beruf und Forschung
  • 53,71 MB
978-1-119-26369-2 (9781119263692)
1119263697 (1119263697)
weitere Ausgaben werden ermittelt
Hassan Bevrani, PhD, is a Professor at University of Kurdistan, Kurdistan, Iran.
Bruno Francois, PhD, is a Professor at Centrale Lille, Lille, France.
Toshifumi Ise, PhD, is a Professor at Osaka University, Osaka, Japan.
1 - Cover [Seite 1]
2 - Title Page [Seite 5]
3 - Copyright [Seite 6]
4 - Dedication [Seite 7]
5 - Contents [Seite 9]
6 - Foreword [Seite 21]
7 - Preface [Seite 23]
8 - Acknowledgments [Seite 29]
9 - Chapter 1 Grid?connected Renewable Energy Sources [Seite 31]
9.1 - 1.1 Introduction [Seite 31]
9.2 - 1.2 Renewable Power Generation [Seite 33]
9.2.1 - 1.2.1 Renewable Energy Development [Seite 35]
9.3 - 1.3 Grid?connected Wind Power [Seite 36]
9.3.1 - 1.3.1 Wind Power Generator Without Power Electronic Converters [Seite 37]
9.3.2 - 1.3.2 Wind Power Generator Using Partial?Scale Power Electronic Converters [Seite 37]
9.3.3 - 1.3.3 Wind Power Generator Using Full?Scale Power Electronic Converters [Seite 37]
9.3.3.1 - 1.3.3.1 Wind Energy Conversion System: Modeling, Control, and Analysis [Seite 39]
9.3.3.2 - 1.3.3.2 Hierarchical Control Structure [Seite 44]
9.3.3.3 - 1.3.3.3 Simulation and Experimental Examination [Seite 57]
9.3.3.4 - 1.3.3.4 Wind Power Generators with Embedded Energy Storage Units in Hybrid Power Systems [Seite 65]
9.4 - 1.4 Grid?Connected PV Power [Seite 65]
9.4.1 - 1.4.1 Solar Power Generators with Embedded Energy Storage Systems [Seite 66]
9.4.2 - 1.4.2 Solar Energy Conversion System: Modeling, Control, and Analysis [Seite 68]
9.4.2.1 - 1.4.2.1 PV Power Conversion System [Seite 71]
9.4.2.2 - 1.4.2.2 Energy Storage System [Seite 72]
9.4.2.3 - 1.4.2.3 Grid Connection [Seite 73]
9.4.2.4 - 1.4.2.4 DC Bus [Seite 74]
9.4.2.5 - 1.4.2.5 Modeling of the Entire PV Energy Conversion System [Seite 75]
9.4.2.6 - 1.4.2.6 Hierarchical Control Structure [Seite 75]
9.4.3 - 1.4.3 Experimental Results [Seite 85]
9.4.4 - 1.4.4 Control of Grid?Connected Solar Power Inverters: A Review [Seite 89]
9.5 - 1.5 Summary [Seite 96]
9.6 - References [Seite 96]
10 - Chapter 2 Renewable Power for Control Support [Seite 99]
10.1 - 2.1 Introduction [Seite 99]
10.2 - 2.2 Wind?Energy?based Control Support [Seite 103]
10.2.1 - 2.2.1 Wind Turbines Inertial Response [Seite 103]
10.2.2 - 2.2.2 Study on a Real Isolated Power System [Seite 107]
10.2.2.1 - 2.2.2.1 Simulated Scenarios [Seite 107]
10.2.2.2 - 2.2.2.2 Impacts of the Controller Gain [Seite 108]
10.2.2.3 - 2.2.2.3 Influence of the Rate of Change of Power Limit [Seite 110]
10.2.3 - 2.2.3 Primary Frequency and Inertial Controls [Seite 111]
10.2.3.1 - 2.2.3.1 Principles of the Primary Frequency Control [Seite 111]
10.2.3.2 - 2.2.3.2 Using Primary and Inertial Controllers [Seite 114]
10.2.4 - 2.2.4 Using Secondary Control [Seite 119]
10.3 - 2.3 Renewable Primary Power Reserve [Seite 119]
10.3.1 - 2.3.1 Instantaneous Wind Power Reserve [Seite 119]
10.3.2 - 2.3.2 An Evaluation on the Real Case Study [Seite 122]
10.3.3 - 2.3.3 Comparison of the Reserve Allocation Strategies [Seite 126]
10.3.3.1 - 2.3.3.1 Reserve Quantification Over an Operating Period [Seite 126]
10.3.3.2 - 2.3.3.2 Reserve Potential with Wind Reserve Participation [Seite 127]
10.4 - 2.4 PV?Energy?Based Control Support [Seite 132]
10.5 - 2.5 Integration of Renewable Energy Systems Through Microgrids [Seite 135]
10.5.1 - 2.5.1 A Solution for Renewable Power Penetration [Seite 135]
10.5.2 - 2.5.2 Microgrids in Future Smart Grids [Seite 138]
10.6 - 2.6 Summary [Seite 142]
10.7 - References [Seite 143]
11 - Chapter 3 Microgrids: Concept, Structure, and Operation Modes [Seite 149]
11.1 - 3.1 Introduction [Seite 149]
11.2 - 3.2 Microgrid Concept and Structure [Seite 155]
11.3 - 3.3 Operation Modes [Seite 159]
11.4 - 3.4 Control Mechanism of the Connected Distributed Generators in a Microgrid [Seite 160]
11.4.1 - 3.4.1 Speed Control of Classical Distributed Generators [Seite 160]
11.4.2 - 3.4.2 Control of Inverter?based Distributed Generators [Seite 161]
11.4.2.1 - 3.4.2.1 Control Structure in Grid?connected Mode [Seite 162]
11.4.2.2 - 3.4.2.2 Control Structure in Islanded Mode [Seite 165]
11.5 - 3.5 Contribution in the Upstream Grid Ancillary Services: Frequency Control Support Example [Seite 167]
11.5.1 - 3.5.1 Participation in the Frequency Regulation [Seite 168]
11.5.2 - 3.5.2 Power Dispatching [Seite 172]
11.5.2.1 - 3.5.2.1 Power Management [Seite 173]
11.5.2.2 - 3.5.2.2 Storage Level Protection [Seite 174]
11.5.2.3 - 3.5.2.3 Regulation of Operating Points [Seite 175]
11.5.3 - 3.5.3 Simulation Results [Seite 177]
11.6 - 3.6 Microgrids Laboratory Technologies [Seite 177]
11.6.1 - 3.6.1 Hardware?in?the?loop?based Microgrid Laboratory [Seite 182]
11.6.1.1 - 3.6.1.1 Hardware?in?the?loop Simulation [Seite 182]
11.6.1.2 - 3.6.1.2 The Hardware?in?the?loop?based Microgrid Laboratory [Seite 185]
11.6.2 - 3.6.2 Participant Laboratories to Provide the Present Book [Seite 187]
11.6.2.1 - 3.6.2.1 Smart/Micro Grids Research Center [Seite 187]
11.6.2.2 - 3.6.2.2 Laboratory of Electrical Engineering and Power Electronics [Seite 188]
11.6.2.3 - 3.6.2.3 Power Electronics and Electrical Energy Laboratory [Seite 189]
11.7 - 3.7 Summary [Seite 190]
11.8 - References [Seite 190]
12 - Chapter 4 Microgrid Dynamics and Modeling [Seite 195]
12.1 - 4.1 Introduction [Seite 195]
12.2 - 4.2 Distribution Network (Main Grid) and Connection Modeling [Seite 198]
12.2.1 - 4.2.1 Distribution Network Modeling [Seite 198]
12.2.1.1 - 4.2.1.1 Mechanical Part and Frequency Regulation Loop [Seite 200]
12.2.1.2 - 4.2.1.2 Voltage Regulation [Seite 202]
12.2.1.3 - 4.2.1.3 Coupling Between the Mentioned Two Parts [Seite 203]
12.2.1.4 - 4.2.1.4 Adaptation Between the Per Units and SI Units [Seite 203]
12.2.2 - 4.2.2 Modeling of Connection Between the Main Grid and the Microgrid [Seite 204]
12.2.2.1 - 4.2.2.1 Modeling of the Medium Voltage Transmission Lines [Seite 204]
12.2.2.2 - 4.2.2.2 Modeling of the Three?Phase Transformer [Seite 205]
12.2.2.3 - 4.2.2.3 Modeling of Passive Loads [Seite 205]
12.2.2.4 - 4.2.2.4 Modeling of Relevant Buses [Seite 206]
12.3 - 4.3 Overall Representation of the Grid?Connected Microgrid [Seite 208]
12.3.1 - 4.3.1 Microgrid Bus [Seite 208]
12.3.2 - 4.3.2 Global Architecture Representation [Seite 208]
12.3.3 - 4.3.3 Microgrid Representation in the Islanded Operation Mode [Seite 209]
12.4 - 4.4 Microgrid Components Dynamics and Modeling [Seite 212]
12.4.1 - 4.4.1 PV Model [Seite 212]
12.4.1.1 - 4.4.1.1 PV Panels [Seite 212]
12.4.2 - 4.4.2 Energy Storage Systems Modeling [Seite 216]
12.4.2.1 - 4.4.2.1 Lead?acid Battery [Seite 216]
12.4.2.2 - 4.4.2.2 Supercapacitor [Seite 219]
12.4.3 - 4.4.3 Power Electronic Converters [Seite 223]
12.5 - 4.5 Simplified Microgrid Frequency Response Model [Seite 228]
12.5.1 - 4.5.1 Example 1 [Seite 229]
12.5.2 - 4.5.2 Example 2 [Seite 231]
12.6 - 4.6 A Detailed State?Space Dynamic Model [Seite 233]
12.6.1 - 4.6.1 Mathematical Modeling [Seite 233]
12.6.2 - 4.6.2 Simulation Example [Seite 237]
12.6.3 - 4.6.3 Closed?Loop State?Space Model [Seite 240]
12.7 - 4.7 Microgrid Dynamic Modeling and Analysis as a Multivariable System [Seite 241]
12.7.1 - 4.7.1 State?space Modeling [Seite 242]
12.7.2 - 4.7.2 Dynamic Analysis [Seite 245]
12.8 - 4.8 Summary [Seite 247]
12.9 - References [Seite 247]
13 - Chapter 5 Hierarchical Microgrid Control [Seite 251]
13.1 - 5.1 Introduction [Seite 251]
13.2 - 5.2 Microgrid Control Hierarchy [Seite 255]
13.2.1 - 5.2.1 Local Control [Seite 257]
13.2.2 - 5.2.2 Secondary Control [Seite 258]
13.2.3 - 5.2.3 Central/Emergency Control [Seite 259]
13.2.4 - 5.2.4 Global Control [Seite 261]
13.3 - 5.3 Droop Control [Seite 263]
13.3.1 - 5.3.1 Droop Characteristic in Conventional Power Systems [Seite 263]
13.3.2 - 5.3.2 Droop Control in Inverter?based Distributed Generators [Seite 265]
13.3.2.1 - 5.3.2.1 Inductive Grid [Seite 267]
13.3.2.2 - 5.3.2.2 Resistive Grid [Seite 268]
13.3.2.3 - 5.3.2.3 General Case [Seite 269]
13.3.2.4 - 5.3.2.4 General Case?based Voltage and Frequency Control [Seite 270]
13.3.3 - 5.3.3 Virtual Impedance Control [Seite 271]
13.4 - 5.4 Hierarchical Power Management and Control [Seite 273]
13.4.1 - 5.4.1 Operation Layers and Control Functions [Seite 274]
13.4.2 - 5.4.2 Timescale Analyzing and Implementation Constraints [Seite 275]
13.4.2.1 - 5.4.2.1 Power Management Using Local Measurements [Seite 277]
13.4.2.2 - 5.4.2.2 Power Management Using Communication Network [Seite 279]
13.5 - 5.5 Design Example [Seite 282]
13.5.1 - 5.5.1 Power Dispatching [Seite 283]
13.5.2 - 5.5.2 Hardware?In?the?Loop Test Results [Seite 284]
13.5.3 - 5.5.3 Test Procedure [Seite 287]
13.5.3.1 - 5.5.3.1 Test of the Micro?turbine Unit: Zone 1 (MT) [Seite 287]
13.5.3.2 - 5.5.3.2 Impact of the PV Unit: Zone 2 (MT?+?PV) [Seite 288]
13.5.3.3 - 5.5.3.3 Contribution of Supercapacitor: Zone 3 (MT?+?PV?+?SC) [Seite 288]
13.5.3.4 - 5.5.3.4 Operating During the Night: Zone 4 (MT?+?SC) [Seite 288]
13.6 - 5.6 Summary [Seite 292]
13.7 - References [Seite 293]
14 - Chapter 6 DC Microgrid Control [Seite 297]
14.1 - 6.1 Introduction [Seite 297]
14.2 - 6.2 DC Microgrid for a Residential Area [Seite 300]
14.2.1 - 6.2.1 System Configuration and Operation [Seite 300]
14.2.2 - 6.2.2 Voltage Clamp Control [Seite 303]
14.2.3 - 6.2.3 Disconnection/Reconnection from/to the Utility Grid [Seite 303]
14.3 - 6.3 Low?voltage Bipolar?type DC Microgrid [Seite 305]
14.4 - 6.4 Stability Evaluation [Seite 307]
14.5 - 6.5 Experimental Study and Results [Seite 310]
14.5.1 - 6.5.1 Experimental System [Seite 310]
14.5.2 - 6.5.2 Voltage Sag of the Utility Grid [Seite 314]
14.5.3 - 6.5.3 Disconnection/Reconnection from/to the Utility Grid [Seite 314]
14.6 - 6.6 A Voltage Control Approach [Seite 316]
14.6.1 - 6.6.1 Case Study and Voltage Control System [Seite 316]
14.6.2 - 6.6.2 Energy Storage System Control [Seite 320]
14.6.2.1 - 6.6.2.1 Gain?scheduling Control [Seite 320]
14.6.2.2 - 6.6.2.2 Droop Control [Seite 323]
14.7 - 6.7 Simulation Results [Seite 324]
14.7.1 - 6.7.1 Simulation Results for the Gain?scheduling Control [Seite 326]
14.7.2 - 6.7.2 Simulation Results for Droop Control [Seite 326]
14.8 - 6.8 Experimental Results [Seite 330]
14.8.1 - 6.8.1 Case I [Seite 331]
14.8.2 - 6.8.2 Case II [Seite 331]
14.9 - 6.9 Summary [Seite 334]
14.10 - References [Seite 334]
15 - Chapter 7 Virtual Synchronous Generators: Dynamic Performance and Characteristics [Seite 337]
15.1 - 7.1 Introduction [Seite 338]
15.2 - 7.2 Virtual Synchronous Generator (VSG) and Droop Control [Seite 344]
15.2.1 - 7.2.1 Droop Control [Seite 344]
15.2.2 - 7.2.2 Transient Frequency Response [Seite 345]
15.2.2.1 - 7.2.2.1 Stand?Alone Mode [Seite 345]
15.2.2.2 - 7.2.2.2 Synchronous Generator (SG)?Connected Mode [Seite 348]
15.2.2.3 - 7.2.2.3 Effects of Delays in Governor and P Droop Controller [Seite 351]
15.2.2.4 - 7.2.2.4 Inertial Droop Control [Seite 352]
15.2.3 - 7.2.3 Active Power Response [Seite 353]
15.2.4 - 7.2.4 Experimental Results [Seite 357]
15.3 - 7.3 Virtual Synchronous Generator?Based Oscillation Damping [Seite 361]
15.3.1 - 7.3.1 Mathematical Formulation [Seite 361]
15.3.2 - 7.3.2 Oscillation Damping Methodology [Seite 364]
15.3.3 - 7.3.3 Simulation Results [Seite 367]
15.3.3.1 - 7.3.3.1 Conventional Virtual Synchronous Generator Control [Seite 367]
15.3.3.2 - 7.3.3.2 The Proposed Damping Approach [Seite 368]
15.3.4 - 7.3.4 Experimental Results [Seite 371]
15.4 - 7.4 A Virtual Synchronous Generator Scheme with Emulating More Synchronous Generator Characteristics [Seite 374]
15.4.1 - 7.4.1 Emulating Synchronous Generator Characteristics [Seite 375]
15.4.1.1 - 7.4.1.1 Impedance [Seite 375]
15.4.1.2 - 7.4.1.2 Governor and Automatic Voltage Regulator [Seite 377]
15.4.1.3 - 7.4.1.3 Rotor [Seite 378]
15.4.1.4 - 7.4.1.4 Synchronizing Power [Seite 378]
15.4.1.5 - 7.4.1.5 Damping [Seite 379]
15.4.2 - 7.4.2 Stability Analysis and Parameters Design [Seite 381]
15.4.2.1 - 7.4.2.1 Islanded Operation [Seite 381]
15.4.2.2 - 7.4.2.2 Grid?connected Operation [Seite 382]
15.5 - 7.5 Active Power Performance Analysis in a Microgrid with Multiple Virtual Synchronous Generators [Seite 383]
15.5.1 - 7.5.1 Closed?Loop State?Space Model [Seite 383]
15.5.2 - 7.5.2 Oscillation Damping [Seite 385]
15.5.3 - 7.5.3 Transient Active Power Sharing [Seite 386]
15.6 - 7.6 Summary [Seite 388]
15.7 - References [Seite 388]
16 - Chapter 8 Virtual Inertia?based Stability and Regulation Support [Seite 391]
16.1 - 8.1 Introduction [Seite 391]
16.2 - 8.2 An Enhanced Virtual Synchronous Generator Control Scheme [Seite 393]
16.2.1 - 8.2.1 Proposed Virtual Synchronous Generator Control Scheme [Seite 394]
16.2.2 - 8.2.2 Simulation Results [Seite 397]
16.2.3 - 8.2.3 Experimental Results [Seite 403]
16.3 - 8.3 Virtual Synchronous Generator Control in Parallel Operation with Synchronous Generator [Seite 406]
16.3.1 - 8.3.1 System Description [Seite 407]
16.3.2 - 8.3.2 The Proposed Modified Virtual Synchronous Generator Control Scheme [Seite 408]
16.3.3 - 8.3.3 Parameter Tuning Methods [Seite 412]
16.3.3.1 - 8.3.3.1 Swing Equation Parameters [Seite 412]
16.3.3.2 - 8.3.3.2 Governor Delay [Seite 413]
16.3.3.3 - 8.3.3.3 Constant Virtual Stator Reactance [Seite 414]
16.3.3.4 - 8.3.3.4 Transient Virtual Stator Impedance for Current Limiting [Seite 417]
16.3.4 - 8.3.4 Simulation Results [Seite 418]
16.4 - 8.4 Alternating Inertia?based Virtual Synchronous Generator Control [Seite 423]
16.4.1 - 8.4.1 Control Strategy [Seite 423]
16.4.2 - 8.4.2 Stability Analysis [Seite 427]
16.4.3 - 8.4.3 Effect of Alternating Inertia on Dissipated Energy [Seite 431]
16.4.4 - 8.4.4 Grid Stability Improvement [Seite 431]
16.4.4.1 - 8.4.4.1 Virtual Synchronous Generator in Parallel with Synchronous Generator [Seite 431]
16.4.4.2 - 8.4.4.2 Virtual Synchronous Generator as an Interface between the Synchronous Generator and the Grid [Seite 432]
16.4.5 - 8.4.5 Experimental Results [Seite 435]
16.5 - 8.5 Voltage Sag Ride?through Enhancement Using Virtual Synchronous Generator [Seite 436]
16.5.1 - 8.5.1 Virtual Synchronous Generator Subjected to Voltage Sags [Seite 436]
16.5.2 - 8.5.2 State Variable Analysis in Phase Plane [Seite 437]
16.5.3 - 8.5.3 Voltage Sag Ride?through Enhancement [Seite 439]
16.5.4 - 8.5.4 Simulation Results [Seite 441]
16.5.5 - 8.5.5 Experimental Results [Seite 445]
16.6 - 8.6 Performance Evaluation of the Virtual Synchronous Generator with More Synchronous Generator Characteristics [Seite 451]
16.6.1 - 8.6.1 System Configuration and Parameters [Seite 452]
16.6.2 - 8.6.2 Simulation Results [Seite 453]
16.6.2.1 - 8.6.2.1 Grid?connected Operation [Seite 453]
16.6.2.2 - 8.6.2.2 Islanded Operation [Seite 455]
16.6.3 - 8.6.3 Experimental System [Seite 455]
16.6.3.1 - 8.6.3.1 Grid?connected Operation [Seite 457]
16.6.3.2 - 8.6.3.2 Islanded Operation [Seite 458]
16.7 - 8.7 Summary [Seite 460]
16.8 - References [Seite 462]
17 - Chapter 9 Robust Microgrid Control Synthesis [Seite 465]
17.1 - 9.1 Introduction [Seite 465]
17.2 - 9.2 Case Study and State?Space Model [Seite 468]
17.3 - 9.3 H? and Structured Singular Value (??????) Control Theorems [Seite 472]
17.3.1 - 9.3.1 H? Control Theory [Seite 472]
17.3.2 - 9.3.2 Structured Singular Value (??????) Control Theory [Seite 472]
17.4 - 9.4 H??Based Control Design [Seite 474]
17.4.1 - 9.4.1 Uncertainty Modeling [Seite 474]
17.4.2 - 9.4.2 H? Optimal Controller [Seite 476]
17.4.3 - 9.4.3 Closed?Loop Nominal Stability and Performance [Seite 476]
17.4.4 - 9.4.4 Closed?Loop Robust Stability and Performance [Seite 476]
17.5 - 9.5 µ?Based Control Design [Seite 477]
17.5.1 - 9.5.1 Uncertainty Modeling in ???????Synthesis [Seite 478]
17.5.2 - 9.5.2 D-K Iteration [Seite 479]
17.5.3 - 9.5.3 Closed?Loop Nominal and Robust Performance [Seite 481]
17.5.4 - 9.5.4 Robust Stability [Seite 481]
17.6 - 9.6 Order Reduction and Application Results [Seite 483]
17.6.1 - 9.6.1 Controller Order Reduction [Seite 483]
17.6.2 - 9.6.2 Application Results [Seite 485]
17.6.3 - 9.6.3 Comparison with Well?Tuned Proportional?Integral (PI) Controllers [Seite 488]
17.6.3.1 - 9.6.3.1 MATLAB?Based Tuning Algorithm [Seite 490]
17.6.3.2 - 9.6.3.2 Internal Model Control?Based PI Tuning Method [Seite 491]
17.6.3.3 - 9.6.3.3 Comparison of Results [Seite 491]
17.6.3.4 - 9.6.3.4 Discussion [Seite 492]
17.7 - 9.7 Robust Multivariable Microgrid Control Design [Seite 495]
17.7.1 - 9.7.1 Uncertainty Determination [Seite 495]
17.7.1.1 - 9.7.1.1 Unstructured Uncertainty Modeling [Seite 495]
17.7.1.2 - 9.7.1.2 Parametric Uncertainty Modeling [Seite 496]
17.7.2 - 9.7.2 Robust Stability and Performance [Seite 498]
17.7.2.1 - 9.7.2.1 Robust Stability Requirement [Seite 498]
17.7.2.2 - 9.7.2.2 Nominal and Robust Performance Requirement [Seite 498]
17.7.2.3 - 9.7.2.3 Robust H? Controller [Seite 500]
17.7.2.4 - 9.7.2.4 Robust H2 Controller [Seite 502]
17.8 - 9.8 Robust Tuning of VSG Parameters [Seite 503]
17.8.1 - 9.8.1 The Extended VSG Dynamics [Seite 504]
17.8.2 - 9.8.2 Case Study and H? Control Synthesis [Seite 505]
17.8.2.1 - 9.8.2.1 Case Study [Seite 505]
17.8.2.2 - 9.8.2.2 H? Control Synthesis [Seite 506]
17.8.3 - 9.8.3 Robust Tuning of Extended VSG Parameters [Seite 508]
17.8.4 - 9.8.4 Simulation Results [Seite 511]
17.9 - 9.9 Summary [Seite 513]
17.10 - References [Seite 513]
18 - Chapter 10 Intelligent Microgrid Operation and Control [Seite 517]
18.1 - 10.1 Introduction [Seite 518]
18.2 - 10.2 Intelligent Control Technologies [Seite 521]
18.2.1 - 10.2.1 Fuzzy Logic Control [Seite 521]
18.2.1.1 - 10.2.1.1 Fuzzy Logic System as Main Controller [Seite 522]
18.2.1.2 - 10.2.1.2 Fuzzy Logic for Controller Tuning [Seite 526]
18.2.1.3 - 10.2.1.3 Fuzzy Logic System as a Supplementary Controller [Seite 529]
18.2.2 - 10.2.2 Artificial Neural Networks [Seite 531]
18.2.3 - 10.2.3 Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization [Seite 534]
18.2.3.1 - 10.2.3.1 Genetic Algorithm [Seite 534]
18.2.3.2 - 10.2.3.2 Particle Swarm Optimization [Seite 537]
18.2.4 - 10.2.4 Multiagent System [Seite 538]
18.2.4.1 - 10.2.4.1 Multiagent System Concept [Seite 538]
18.2.4.2 - 10.2.4.2 Multiagent System Applications in Microgrid Power Management [Seite 541]
18.3 - 10.3 ANN?based Power and Load Forecasting in Microgrids [Seite 542]
18.3.1 - 10.3.1 PV Power Prediction [Seite 544]
18.3.2 - 10.3.2 Load Forecasting [Seite 545]
18.3.3 - 10.3.3 Forecasting Error [Seite 547]
18.3.3.1 - 10.3.3.1 PV Power and Load Forecasting Error Estimation [Seite 547]
18.3.3.2 - 10.3.3.2 Errors Estimation Analysis [Seite 549]
18.4 - 10.4 Intelligent Frequency and Voltage Control in Microgrids [Seite 550]
18.4.1 - 10.4.1 Fuzzy?logic?based Supervisory Frequency Control [Seite 551]
18.4.1.1 - 10.4.1.1 Case Study [Seite 552]
18.4.1.2 - 10.4.1.2 Proposed Fuzzy?logic?based Control Strategy [Seite 553]
18.4.1.3 - 10.4.1.3 Simulation Results [Seite 556]
18.4.2 - 10.4.2 Fuzzy?based Distribution Voltage Control in DC Microgrids [Seite 558]
18.4.2.1 - 10.4.2.1 Proposed Control Strategy [Seite 558]
18.4.2.2 - 10.4.2.2 Simulation Results [Seite 563]
18.4.2.3 - 10.4.2.3 Experimental Results [Seite 567]
18.4.3 - 10.4.3 Particle Swarm Optimization (PSO)?based Stability Enhancement in a Microgrid with Virtual Synchronous Generators [Seite 568]
18.4.3.1 - 10.4.3.1 Microgrid with Multiple Virtual Synchronous Generators Units [Seite 571]
18.4.3.2 - 10.4.3.2 Particle Swarm Optimization?based Virtual Synchronous Generators Optimization [Seite 574]
18.4.4 - 10.4.4 Multiagent?based Secondary Frequency Control [Seite 577]
18.5 - 10.5 Summary [Seite 584]
18.6 - References [Seite 584]
19 - Chapter 11 Emergency Control and Load Shedding in Microgrids [Seite 591]
19.1 - 11.1 Introduction [Seite 591]
19.2 - 11.2 Load Shedding as a Well?known Emergency Control Strategy [Seite 594]
19.3 - 11.3 Load Shedding Algorithm: Example 1 [Seite 597]
19.3.1 - 11.3.1 Proposed Algorithm [Seite 597]
19.3.2 - 11.3.2 Case Study [Seite 599]
19.3.3 - 11.3.3 Simulation Results [Seite 601]
19.4 - 11.4 Load Shedding Algorithm: Example 2 [Seite 602]
19.4.1 - 11.4.1 Proposed Algorithm [Seite 602]
19.4.2 - 11.4.2 Case Study [Seite 604]
19.4.3 - 11.4.3 Simulation Results [Seite 606]
19.5 - 11.5 Undervoltage-frequency Load Shedding [Seite 608]
19.5.1 - 11.5.1 ?v-?f Plane [Seite 609]
19.5.2 - 11.5.2 Voltage and Frequency Performances [Seite 611]
19.6 - 11.6 Summary [Seite 613]
19.7 - References [Seite 614]
20 - Chapter 12 Microgrid Planning and Energy Management [Seite 619]
20.1 - 12.1 Introduction [Seite 619]
20.2 - 12.2 Microgrid Planning: An Example [Seite 624]
20.2.1 - 12.2.1 Description of Input Parameters [Seite 625]
20.2.2 - 12.2.2 System Description and Specification [Seite 627]
20.2.3 - 12.2.3 Numerical Results and Discussion [Seite 628]
20.3 - 12.3 Forecasting Techniques [Seite 631]
20.3.1 - 12.3.1 PV Power Prediction [Seite 631]
20.3.2 - 12.3.2 Load Forecasting [Seite 632]
20.3.3 - 12.3.3 Energy Estimation [Seite 634]
20.3.3.1 - 12.3.3.1 Estimation of the Available PV Power [Seite 634]
20.4 - 12.4 Energy Management [Seite 635]
20.4.1 - 12.4.1 Daily Power Management and Setting of Power References [Seite 635]
20.4.1.1 - 12.4.1.1 Constraints [Seite 636]
20.4.1.2 - 12.4.1.2 Determinist Algorithm [Seite 636]
20.4.1.3 - 12.4.1.3 Practical Applications [Seite 638]
20.4.2 - 12.4.2 Medium?term Energy Management [Seite 639]
20.4.2.1 - 12.4.2.1 Reduction of the Uncertainty [Seite 639]
20.4.2.2 - 12.4.2.2 Energy Management of Batteries [Seite 641]
20.4.3 - 12.4.3 Short?term Power Management [Seite 642]
20.4.3.1 - 12.4.3.1 Primary Frequency Regulation [Seite 642]
20.4.3.2 - 12.4.3.2 Power Balancing Strategies for the AG [Seite 642]
20.4.4 - 12.4.4 Experimental Tests [Seite 643]
20.4.4.1 - 12.4.4.1 Experimental Platform [Seite 643]
20.4.4.2 - 12.4.4.2 Analysis of the Self?consumption of One House [Seite 645]
20.4.4.3 - 12.4.4.3 Increasing the Penetration Ratio [Seite 648]
20.5 - 12.5 Emission Reduction and Economical Optimization [Seite 654]
20.5.1 - 12.5.1 Micro?Gas Turbine (MGT) Fuel Consumption and Emissions [Seite 655]
20.5.2 - 12.5.2 Day?ahead Optimal Operational Planning [Seite 656]
20.5.2.1 - 12.5.2.1 Unit Commitment Problem Formulation [Seite 656]
20.5.2.2 - 12.5.2.2 Objective Functions and Nonlinear Constraints [Seite 656]
20.5.2.3 - 12.5.2.3 Application of the Dynamic Programming [Seite 658]
20.5.2.4 - 12.5.2.4 Maximization of Renewable Penetration and Online Adjustment [Seite 659]
20.5.3 - 12.5.3 Experimental Results [Seite 662]
20.6 - 12.6 Day?ahead Optimal Operation and Power Reserve Dispatching [Seite 665]
20.6.1 - 12.6.1 Scenario 1: Power Reserve Provided by MGTs [Seite 667]
20.6.1.1 - 12.6.1.1 Daytime [Seite 667]
20.6.1.2 - 12.6.1.2 Nighttime (Discharge the Battery) [Seite 668]
20.6.2 - 12.6.2 Scenario 2: Power Reserve Provided by Micro Gas Turbines and PV?based Active Generator [Seite 668]
20.6.2.1 - 12.6.2.1 Daytime [Seite 669]
20.6.2.2 - 12.6.2.2 Nighttime [Seite 669]
20.6.3 - 12.6.3 Optimal Reserve Power Dispatching Application for Unit Commitment Problem [Seite 672]
20.6.3.1 - 12.6.3.1 Dynamic Programing Application Scenarios [Seite 672]
20.6.3.2 - 12.6.3.2 Comparison of Power Reserve Dispatching [Seite 673]
20.6.3.3 - 12.6.3.3 Security Level Analysis [Seite 675]
20.7 - 12.7 Robust Energy Consumption Scheduling in Interconnected Microgrids [Seite 675]
20.7.1 - 12.7.1 Cost Minimization Formulation [Seite 678]
20.7.2 - 12.7.2 Peak?to?Average Ratio Minimization Formulation [Seite 680]
20.7.3 - 12.7.3 Simulation Results [Seite 682]
20.8 - 12.8 Summary [Seite 688]
20.9 - References [Seite 689]
21 - Appendix [Seite 693]
22 - Index [Seite 695]
23 - EULA [Seite 715]
Dewey Decimal Classfication (DDC)

Dateiformat: PDF
Kopierschutz: Adobe-DRM (Digital Rights Management)

Systemvoraussetzungen:

Computer (Windows; MacOS X; Linux): Installieren Sie bereits vor dem Download die kostenlose Software Adobe Digital Editions (siehe E-Book Hilfe).

Tablet/Smartphone (Android; iOS): Installieren Sie bereits vor dem Download die kostenlose App Adobe Digital Editions (siehe E-Book Hilfe).

E-Book-Reader: Bookeen, Kobo, Pocketbook, Sony, Tolino u.v.a.m. (nicht Kindle)

Das Dateiformat PDF zeigt auf jeder Hardware eine Buchseite stets identisch an. Daher ist eine PDF auch für ein komplexes Layout geeignet, wie es bei Lehr- und Fachbüchern verwendet wird (Bilder, Tabellen, Spalten, Fußnoten). Bei kleinen Displays von E-Readern oder Smartphones sind PDF leider eher nervig, weil zu viel Scrollen notwendig ist. Mit Adobe-DRM wird hier ein "harter" Kopierschutz verwendet. Wenn die notwendigen Voraussetzungen nicht vorliegen, können Sie das E-Book leider nicht öffnen. Daher müssen Sie bereits vor dem Download Ihre Lese-Hardware vorbereiten.

Weitere Informationen finden Sie in unserer E-Book Hilfe.


Download (sofort verfügbar)

114,99 €
inkl. 19% MwSt.
Download / Einzel-Lizenz
PDF mit Adobe DRM
siehe Systemvoraussetzungen
E-Book bestellen

Unsere Web-Seiten verwenden Cookies. Mit der Nutzung dieser Web-Seiten erklären Sie sich damit einverstanden. Mehr Informationen finden Sie in unserem Datenschutzhinweis. Ok