Primary Frequency Control with Flywheel Energy Storage Technologies
Notice bibliographique
Résumé
Over the last decade, concerns about greenhouse gas emissions have increased. Different strategies have been developed to minimize those effects, leading to the development of renewable energy sources worldwide. In recent years, the deployment of solar photovoltaic and wind energy-based renewable generation technologies have been growing at a fast pace. The penetration of these technologies into the power system network introduces new challenges for frequency and voltage stability because of the intermittency of these energy sources, and the increasing risk of significant voltage/frequency variations. \n \nThe significant penetration of renewable sources requires fast regulation of the frequency deviations; hence, the implementation of primary frequency controls is necessary. There exists different techniques and strategies for primary frequency control, where governor regulation and under frequency load shedding are two of the best known, but these have several limitations regarding fast response. Thus, new control techniques based on energy storage systems, which are able to provide fast frequency control, are being studied. In this context, a flywheel energy storage (FES) system is studied and modeled in this thesis for frequency control in power systems, using the well-known software Dynamic Simulation Assessment Tool (DSATools)®, to allow researchers and practitioners to readily model FES in power system studies, particularly the Independent Electric System Operator (IESO) of Ontario. \n \nThe proposed FES DSATools® model is tested and compared using a previously proposed test system with a large wind energy system (WES), which creates significant frequency and voltage fluctuations due to its characteristics. The FES stores and delivers energy to the power system, as required by the network, through a back-to-back power electronic converter system. A frequency/speed limiter controller is used, considering the network frequency deviation and the FES rotational speed in the active control of the flywheel-side converter for active power control of the flywheel. A static var compensator (SVC) for voltage control is also studied. The presented studies consider disturbances from sudden changes in the wind speed, which affect the WES output active power, creating considerable problems for the test system's stability. \n \nThe simulation results suggest that the proposed FES model implemented on the system studied, provides effective primary frequency control, and it also improves the network voltage. Thus, the FES is shown to maintain system stability, increasing the operational efficiency of conventional and renewable generators.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».