Elektrikli araçlar ve dinamik talep cevabı içeren mikro şebekelerin zaman gecikmesine bağlı kararlılık analizi ve gürbüz denetleyici tasarımı

Abstract

Teknolojik gelişmelerle birlikte yaşantımızda büyük öneme sahip olan Elektrikli Araçların (EA) ve kontrol edilebilir yüklerin kontrolü için kullanılan Dinamik Talep Cevap Kontrolünün (DTC) Mikro Şebekelere (MŞ) entegre olmasının dinamik ve kararlılık üzerine etkileri kaçınılmazdır. Bunlardan birisi, merkezi PI denetleyici ile üretim birimleri, EA ve DTC arasındaki ölçüm ve kontrol sinyallerinde yaşanan haberleşme zaman gecikmeleridir. Bu çalışmada, zaman gecikme değerlerinin kazanç-faz payı tabanlı hesaplanması için Üstel Terimin Yok Edilmesi ve Rekasius Yerine Koyma yöntemleri kullanılmıştır. Daha sonra, meydana gelebilecek herhangi bir zaman gecikme değerinde denetleyici parametre setlerinin bilinmesi için Kararlılık Sınır Eğrisi (SBL) yöntemi kullanılmıştır. Ayrıca, MŞ'nin dinamik ve kararlılığını iyileştirmek için merkezi denetleyicinin kesir dereceli durumları da dikkate alınmıştır. İlaveten, MŞ sistemin parametrelerinde meydana gelebilecek belirsizlikleri dikkate alan ve gürbüz bir çalışma sağlayan Kharitonov Teoremi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçların doğruluğu köklerin konumunun gösterildiği QPmR algoritması ve benzetim çalışmalarıyla ispatlanmıştır.

The integration of Electric Vehicles (EVs), which have a great importance in our lives with technological developments, and Dynamic Demand Response (DDR) Control, which is used for the control of controllable loads, into Micro Grids (MG) has inevitable effects on dynamics and stability. One of them is the communication time delays in the measurement and control signals between the central PI controller and the generation units, EVs and DDR. In this study, Exponential Term Elimination and Rekasius Substitution methods are used to calculate the time delay values based on gain-phase margins. Then, the Stability Boundary Locus (SBL) method is used to know the controller parameter sets at any time delay value that may occur. In addition, the fractional order of the central controller is also taken into account to improve the dynamic and stability of the MG. Moreover, the Kharitonov Theorem, which takes into account the uncertainties that may occur in the parameters of the MG system and provides a robust study, is used. Finally, the accuracy of the obtained results has been verified by the QPmR algorithm in which the location of the roots is shown and simulation studies.