HABERLEŞME İÇERMEYEN MİKRO ŞEBEKELER İÇİN DÜŞÜM KONTROL TABANLI ORANTISAL GÜÇ PAYLAŞIM YÖNTEMİ

DC mikro şebekelerinin popülerliği oldukça artsa da yük paylaşımı mikro şebekelerde yaygın kullanımın önüne geçen çözümlenmemiş bir engel teşkil etmektedir. En çok tercih edilen yük paylaşım yöntemlerinden biri olan geleneksel düşüm yöntemi kısmen yük paylaşımını sağlasa da bu hatların eşit direnç değerlerine sahip olmasına bağlıdır. Ayrıca bu sistemin bir diğer dezavantajı ise baralarda oluşan düşüm tabanlı kontrolden kaynaklanan fazladan gerilim düşümüdür. Bu çalışma da DC mikro şebekeleri için orantısal yük paylaşımını haberleşme içermeyen bir şekilde başarı ile sağlayan yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Bu yöntem sabit bir gerilim yerine doğrultulmuş sinüzoidal dalga şekline sahip DC gerilimi önermektedir. Bu sayede periyodik bir sinyal üretilerek AC düşüm tabanlı kontrolde olduğu gibi yüklenmeye bağlı olarak sinyalin frekansı düşürülmüştür. Önerilen yöntemi doğrulamak amacı ile geleneksek düşüm yöntemi ile karşılaştırıcı bir benzetim çalışması gerçekleştirilmiştir. Önerilen yöntem sistemin gerilim performansını yaklaşık olarak %5 ve yük paylaşım performansını da %17.10 oranında arttırdığı görülmüştür.

A DROOP CONTROL BASED PROPOTIONAL POWER SHARING METHOD FOR DC MICROGRIDS WITHOUT COMMUNICATION

Although DC microgrids are getting popular, load sharing is still an unsolved obstacle for widespread operation. Conventional droop method which is one of the most preferred load sharing method partially manages load sharing however this is related to equal line resistance. Also extra voltage drop arise out of the droop method is another disadvantage of the system. In this study a new approach which achieves proportional load sharing without communication is proposed for DC Microgrids. This method presents a variable DC voltage level like rectified sinusoidal voltage instead of a constant DC Voltage. By this way a periodical signal is generated and frequency of this signal is controlled according to loading level like the AC droop control. A comparative simulation study with conventional droop control is done to verify the proposed method. Results show that proposed method increased the voltage performance of the system nearly %5, load sharing performance %17.10.

___

  • BATTAGLINI A., LILLIESTAM J., HAAS A., PATT A.. "Development of SuperSmart Grids for a more efficient utilisation of electricity from renewable sources", J Clean Prod, 17, 911–919, 2009.
  • CARDENAS J.A., GEMOETS L., ABLANEDO ROSAS J.H., SARFI R., "A literature survey on Smart Grid distribution: an analytical approach", J Clean Prod, 65, 202–218, 2014.
  • LUND P.D., MIKKOLA J., YPYÄ J., "Smart energy system design for large clean power schemes in urban areas", J Clean Prod, 103, 437–482, 2015.
  • VENKATA S.S., PAHWA A., BROWN R.E., CHRISTIE R.D., "What Future Distribution Engineers Need to Learn", IEEE Trans Power Syst, 19, 17–40, 2004.
  • AHN S.J., PARK J.W., CHUNG I.Y., MOON S.I., KANG S.H., NAM S.R., "Power-Sharing Method of Multiple Distributed Generators Considering Control Modes and Configurations of a Microgrid", IEEE Trans Power Deliv, 25, 2007–2023, 2010.
  • CHIRADEJA P., RAMAKUMAR R., "An Approach to Quantify the Technical Benefits of Distributed Generation", IEEE Trans Energy Convers, 19, 764–837, 2004.
  • TASCIKARAOGLU A., BOYNUEGRI A.R., UZUNOGLU M., "A demand side management strategy based on forecasting of residential renewable sources: A smart home system in Turkey", Energy Build, 80, 309–329, 2014.
  • ARULAMPALAM A., BARNES M., ENGLER A., GOODWIN A., JENKINS N., "Control of power electronic interfaces in distributed generation microgrids", Int J Electron, 91, 503–526, 2004. [9] TSIKALAKIS A.G., HATZIARGYRIOU N.D., "Centralized control for optimizing microgrids operation",IEEE, Power Energy Soc. Gen. Meet., 1–8, Michigan, USA, 2011.
  • KATIRAEI F., IRAVANI M.R., "Power Management Strategies for a Microgrid With Multiple Distributed Generation Units", IEEE Trans POWER Syst, 21, 2006.
  • DELGHAVI M.B., YAZDANI A., "A Unified Control Strategy for Electronically Interfaced Distributed Energy Resources", IEEE Trans Power Deliv, 27, 803–815, 2012.
  • GUERRERO J.M., MATAS J., DE VICUNA L.G., BERBEL N., SOSA J., "Wireless-control strategy for parallel operation of distributed generation inverters", Proc. IEEE Int. Symp. Ind. Electron., IEEE; 2005, 845–895, Dubrovnik, Croatia, 2005.
  • LOPES J.A.P., MOREIRA C.L., MADUREIRA A.G., "Defining Control Strategies for MicroGrids Islanded Operation", IEEE Trans Power Syst, 21, 916–940, 2006.
  • GUERRERO J.M., CHANDORKAR M., LEE T.L., LOH P.C., "Advanced Control Architectures for Intelligent Microgrids—Part I: Decentralized and Hierarchical Control", IEEE Trans Ind Electron, 60, 1254-1316, 2013. doi:10.1109/TIE.2012.2194969.
  • OLIVARES D.E., MEHRIZI-SANI A., ETEMADI A.H., CANIZARES C.A., IRAVANI R., KAZERANI M., et al., "Trends in Microgrid Control" IEEE Trans Smart Grid, 5, 1905–1924, 2014.
  • CİNGOZ F., ELRAYYAH A., SÖZER Y., "Optimized Droop Control Parameters for Effective Load Sharing and Voltage Regulation in DC Microgrids", Electr Power Components Syst, 43:879-968, 2015.
  • CİNGOZ F., ELRAYYAH A., SÖZER Y., "Optimized Settings of Droop Parameters Using Stochastic Load Modeling for Effective DC Microgrids Operation" IEEE Trans Ind Appl, 53, 1358–1429, 2017.
  • ELRAYYAH A., SÖZER Y., ELBULUK M.E., "A Novel Load-Flow Analysis for Stable and Optimized Microgrid Operation", IEEE Trans Power Deliv, 29, 1709–1726, 2014.
  • POGAKU N., PRODANOVIC M., GREEN T.C., "Modeling, Analysis and Testing of Autonomous Operation of an Inverter-Based Microgrid", IEEE Trans Power Electron, 22,613–638, 2007.
  • DONG D., CVETKOVIC I., BOROYEVICH D., ZHANG W., WANG R., MATTAVELLI P., "Grid-Interface Bidirectional Converter for Residential DC Distribution Systems—Part One: High-Density Two-Stage Topology", IEEE Trans Power Electron, 28,1655–1721, 2013.
  • XU L., CHEN D., "Control and Operation of a DC Microgrid With Variable Generation and Energy Storage", IEEE Trans Power Deliv, 26,2513–2535, 2011.
  • ANAND S., FERNANDES B.G., GUERRERO J., "Distributed Control to Ensure Proportional Load Sharing and Improve Voltage Regulation in Low-Voltage DC Microgrids", IEEE Trans Power Electron 28,1900–1913 2013.
  • NASIRIAN V., DAVOUDI A., LEWIS F.L., GUERRERO J.M., "Distributed Adaptive Droop Control for DC Distribution Systems", IEEE Trans Energy Convers, 2014;29:944–56. doi:10.1109/TEC.2014.2350458.
  • SALEH M., ESA Y., MOHAMED A., "Impact of Communication Latency on the Bus Voltage of Centrally Controlled DC Microgrid during Islanding", IEEE Trans Sustain Energy, 1-3 2018.
  • LU X., SUN K., GUERRERO J.M., VASQUEZ J.C., HUANG L., "State-of-Charge Balance Using Adaptive Droop Control for Distributed Energy Storage Systems in DC Microgrid Applications", IEEE Trans Ind Electron, 61,2804–2819, 2014.
  • DAM D.H., LEE H.H., "An adaptive power distributed control method to ensure proportional load power sharing in DC microgrid considering equivalent line impedances", IEEE Energy Convers. Congr. Expo., WI, USA, 1–6, 2016.
  • NUTKANI I.U., PENG W., LOH P.C., BLAABJERG F., "Cost-based droop scheme for DC microgrid", IEEE Energy Convers. Congr. Expo., 765-774, PA, USA, 2014.
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • ISSN: 2564-6605
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2017
  • Yayıncı: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

BULANIK VIKOR TEMELLİ KFG YÖNTEMİ KULLANARAK KÜÇÜK BİR EV ALETİNİN TASARIM ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

G.Nilay YÜCENUR, Muhammet Gökhan ALTUN, Mehmet Erdem ÇAKMAK

HİNDİBA (Cichorium intybus L.) KÖKÜ EKSTRAKTI VE TRABZON HURMASI (Diospyros kaki L.) TOZUNUN KEK ÜRETİMİNDE KULLANILMASI VE KALİTE PARAMETRELERİ ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Betül TEMİZSOY, Kadriye Merve DOĞAN, Sena İBİLİ, Cem BALTACIOĞLU, Mustafa KANBUR

ISI YALITIMLI FOTOVOLTAİK CAM: OPTİK, AKUSTİK, ISIL VE ELEKTRİK ÜRETİM PERFORMANSI

Erdem CUCE

Tokat Yöresi Jasper Oluşumlarının Mineralojik-Petrografik, Jeokimyasal Özellikleri ve Süstaşı Olarak Kullanılabilirliği

Fetullah ARIK, Yeşim ÖZEN

BORİK ASİT KATKISI VE SİNTERLEME SICAKLIĞININ ALÜMİNA VE SEPİYOLİTİN ISIL İLETKENLİĞE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Yüksel PALACI

TERMAL OLARAK İYİLEŞTİRİLMİŞ FARKLI ERİME SICAKLIKLARINA SAHİP FAZ DEĞİŞKEN MALZEMELERİN ISIL CEVAPLARININ ARAŞTIRILMASI

Ümit Nazlı TEMEL

AKARSULARDAKİ SEDİMENT TAŞINIMININ YAPAY SİNİR AĞLARI VE ANFIS YÖNTEMLERİ KULLANILARAK TESPİTİ

Ramazan ACAR, Kemal SAPLIOĞLU

KONYA KAPALI HAVZASI (TÜRKİYE) YILLIK SICAKLIK VERİLERİNİN TREND ANALİZİ VE DEĞİŞİM NOKTALARININ BELİRLENMESİ

Cihangir KOYCEGIZ, Meral BUYUKYILDIZ

TOKAT YÖRESİ JASPER OLUŞUMLARININ MİNERALOJİK-PETROGRAFİK, JEOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE SÜSTAŞI OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ

Fetullah ARIK, Yeşim Özen ALAHDAB

DARBELİ LAZER BİRİKTİRME (PLD) İLE Ti-6Al-4V ÜZERİNE HİDROKSİAPATİTİN (HAp) İNCE FİLMLERİNİN HAZIRLANMASI

Seda EKMEKÇİ, M. Tolga YURTCAN