IMPROVE CONTROL STRATEGY FOR POWER SHARING IN ISLANDED MICROGRID

Abstract

ABSTRACT

Distributed energy resources are expected to play a vital role to meet the future energy demand response in power system and for the development of Microgrid concept. In the last years, Microgrid as basic part of Smart Grid is being more attractive. It is becoming not only an addition but also an alternative for low and medium distribution network of conventional power systems. Unlike to conventional power systems microgrid operates in two modes, i.e., grid-connected and island modes. Therefore, control strategies of microgrid differs from power systems, too.

The modeling, control design and stability analysis for parallel inverters in the islanded microgrid are considered in this research work. Primary control strategy of microgrid is studied and based on investigations parallel connected inverters technique is proposed to improve microgrid control strategy for island mode operation. The differences in the type of output impedance (inductor/resistor) of parallel inverters can affect the accuracy of power-sharing and thus destabilize the system. The dissertation studies this phenomenon by utilizing the Bode plot technique. The controller based on virtual impedance is proposed to enhance the stability of the system.

This thesis proposes improved method of controlling reactive power-sharing. The results of the simulation are implemented in MATLAB/Simulink to verify the validity of the theoretical analysis, robustness and efficiency of the proposed controllers. The results of proposed method have compared with a conventional method.

ÖZET

Gelecekte güç sisteminde enerji talebinin karşılanması ve Mikro Şebeke konseptinin geliştirilmesi için dağıtılmış enerji kaynaklarının hayati bir rol oynaması beklenmektedir. Son yıllarda, Akıllı Şebekenin temel parçası olan Mikro Şebeke daha çekici hale gelmektedir. Geleneksel güç sistemlerinin düşük ve orta dağıtım ağları için sadece bir ek değil, aynı zamanda bir alternatif haline gelmektedir. Geleneksel güç sistemlerinden farklı olarak mikro şebeke iki moda çalışır, yani şebekeye bağlı ve ada modları. Bu nedenle, mikro şebekenin kontrol stratejileri de güç sistemlerinden farklıdır.

Ada mikro şebekedeki paralel eviricilerin modellemesi, kontrol tasarımı ve kararlılık analizi bu araştırma çalışmasında dikkate alınmıştır. Mikro şebekenin birincil kontrol stratejisi incelenmiştir ve araştırmalara dayalı olarak, ada modu işletimi için mikro şebeke kontrol stratejisini iyileştirmek için paralel bağlı invertörler tekniği önerilmiştir.

Paralel eviricileri çıkış empedansının (indüktör /direnç) tipindeki farklılıklar, güç paylaşımının doğruluğunu etkileyebilir ve böylece sistemi kararsız hale getirebilir. Tezde Bode diagramini kullanarak bu fenomen incelenmiş. Sanal empedansa dayalı bir kontrolör mikro şebeke sisteminin kararlılığını artırmak için önerilmiştir.

Bu tez, reaktif güç paylaşımını kontrol etmek için geliştirilmiş bir yöntem önermektedir. Simülasyonun sonuçları, önerilen kontrolörlerin teorik analizinin, sağlamlığının ve verimliliğinin geçerliliğini doğrulamak için MATLAB/Simulink'te uygulanmış. Önerilen yöntemin sonuçları geleneksel bir yöntemle karşılaştırıldı.