Melez Güç Sistemlerinde Zaman Gecikmesinin Kararlılık Analizi ; Time Delay Margins Computation for Stability of Hybrid Power Systems

Yük frekanskontrolü (LFC) de, kontrol sinyallerinin ölçümlerini kontrol merkezindenkontrol ünitesine ve uzak terminal ünitelerinden (RTU) kontrol merkezineiletmek esastır. Bu nedenle, geleneksel iletişim kanallarının kullanılmasınedeniyle zaman gecikmeleri kaçınılmaz hale geliyor. LFC sisteminin dinamikperformansı bu gecikmelerle azalır. Bu makale, yerel melez enerji üretim sisteminin LFC'sinin gecikmeye bağlıkararlılığını analiz etmektedir. Çalışılan sistem, rüzgar türbini jeneratörü(WTG), fotovoltaik sistem (PV), enerji depolama için ultra-kapasitör (UC)bankası, yakıt hücresi (FC) sistemi ve dizel jeneratör (DG) içerir. Buçalışmada, böyle bir sistemin modellemesi ve benzetimi yapılmıştır. Gecikmemarjı, LFC sisteminin kararlılık gecikmesinde üst sınırı belirtmektedir.Gecikme marjlarını hesaplamak için analitik bir yöntem kullanılmıştır. Gecikmemarjları, oransal- integral (PI) kontrolörün geniş bir aralığı içinhesaplanmıştır. Bu sonuçlar, PI kontrolör parametrelerini, sistemin dinamik performansıile gecikme marjı arasında dengeli bir seçim yapacak şekilde ayarlamak içinkullanılabilir. Önerilen hibrit sistemin kontrolör parametrelerinin kararlılıkçerçevesinde hangi aralıklarda seçile bilineceği tespit edilerek, tablo vegrafik halinde sunulmuştur. Önerilen sistemin Matlab/Simulink ile bezetimçalışması gerçekleştirilmiştir. Simülasyon çalışmaları ile teorik çalışmaların sonuçları uyumlulukgöstermiştir. Simülasyon çalışmaları önerilen yöntemin etkinliğinidoğrulamaktadır. ; In load frequency control (LFC), it is essential totransmit measurements of control signals from the control center to plant sideand remote terminal units (RTU) to control center. Therefore, time delaysbecome inevitable due to the use of conventional communication channels. Thedynamic performance of LFC system would be degraded by these delays. This paper is dedicated to thedelay-dependent stability of the LFC of hybrid power generation subsystem. Thesystem studied includes wind turbine generator (WTG), photovoltaic system (PV),ultra-capacitor (UC) bank for energy storage, fuel cell (FC) system and dieselgenerator(DG). Delay margin is stated for the upper bound on the delay forstability of LFC system. An analytical method is used to compute delay margins.Delay margins are calculated for wide range of proportional-integral (PI)controller. Such results could be utilized to tune the PI controllers as toachieve a compromise between the dynamic performance and the delay margin. Ithas been determined in which intervals, the controller parameters of theproposed hybrid system can be selected while the system is in stable region.the results are presented in tables and graphs. Simulation study of theproposed system with Matlab / Simulink was performed. The results of thesimulation studies and the theoretical studies showed compatibility. Simulationstudies verify the effectiveness of the proposed method.