کنترل اینرسی مجازی ریزشبکه دو ناحیه‌ای با استفاده از نامساوی ماتریس خطی

در ریزشبکه جزیره‌ای از مبدلهای الکترونیک قدرت برای مبادله توان استفاده می‌شود و این مبدل‌ها، اینرسی بسیار پایینی دارند، در نتیجه پایداری فرکانسی ریزشبکه را به خطر می‌اندازد. کنترل اینرسی مجازی به منظور بهبود پایداری فرکانسی در ریزشبکه جزیره‌ای به کار برده شده است. معمولا از تکنیک کنترل مشتق برای پیاده‌سازی کنترل اینرسی مجازی در ریزشبکه استفاده شده است. عواملی مانند اغتشاش و عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکه جزیره‌ای، عملکرد کنترل اینرسی مجازی را به خطر می‌اندازد و ممکن است سبب ناپایداری فرکانسی سیستم شود. بنابراین ساختار کنترل اینرسی مجازی نیازمند یک کنترل کننده تکمیلی است که بتواند اثر اغتشاش وارد بر ریزشبکه را تا حد امکان تضعیف کند و در برابر عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکه مقاوم باشد. در این مقاله، یک روش کنترلی مقاوم در ساختار کنترل اینرسی مجازی به کاربرده شده است که از فیدبک خروجی سیستم استفاده می‌کند. روش پیشنهادی بر مبنای نامساوی ماتریس خطی بیان شده و بر پایه معیار لیاپانوف اثبات شده است. از جمله مزایای روش پیشنهادی می‌توان به تضعیف اغتشاش، مقاوم در برابر عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکه و افزایش درجات آزادی برای کنترل سیستم در این روش اشاره کرد. نتایج روش پیشنهادی برای بهبود عملکرد کنترل اینرسی مجازی، در چند سناریو مختلف با در نظر گرفتن عدم قطعیت پارامترهای ریزشبکه دو ناحیه‌ای و نیز اغتشاشهای وارد بر ریزشبکه با چندین روش مقایسه شده است و موثر بودن روش پیشنهادی از لحاظ بهبود پایداری فرکانسی نشان داده شده است.

virtual inertia control in a two-area microgrid using linear matrix inequality

in an islanded microgrid, power electronic converters are used to exchange power, and these converters have very low inertia, thus compromising the frequency stability of the microgrid. virtual inertia control is used to improve the frequency stability of an islanded microgrid. the derivative control technique is usually used to implement virtual inertia control in the microgrid. factors such as disturbance and uncertainty of parameters of the islanded microgrid compromise the performance of virtual inertia control and may cause system frequency instability. therefore, the virtual inertia control structure, a complementary controller is needed that can weaken the effect of disturbance on the microgrid as much as possible and be resistant to the uncertainty of parameters of the microgrid. in this paper, a robust control method is used in a virtual inertia control structure that uses system output feedback. the proposed method is expressed based on linear matrix inequality and is proved based on the lyapunov criterion. among the advantages of the proposed method is the attenuation of disturbance, resistance to the uncertainty of parameters of the microgrid, and increasing the degree of freedom to control the system in this method. the results of the proposed method to improve the performance of virtual inertia control in several different scenarios by considering the uncertainty of parameters of the two zone microgrid and disturbances on the microgrid are compared with several methods and the effectiveness of the proposed method in terms of improving frequency stability is shown.