بررسی نیازمندی‌های پایداری فرکانسی شبکه برق با نفوذ بالای انرژی‌های تجدیدپذیر

این مقاله به بررسی پایداری فرکانسی شبکه‌های برق در شرایط نفوذ بالای منابع انرژی تجدیدپذیر می‌پردازد. برخلاف نیروگاه‌های سنتی که توانایی حفظ تولید پایدار یا تغییر آن مطابق با تقاضای شبکه را دارند، خروجی اغلب نیروگاه‌های تجدیدپذیر وابسته به شرایط جوی بوده و غیرقابل کنترل است. از سوی دیگر، حفظ پایداری فرکانسی شبکه مستلزم برقراری تعادل لحظه‌ای بین توان اکتیو تولیدی و مصرفی است. با افزایش سهم منابع انرژی تجدیدپذیر در شبکه، برقراری این تعادل به چالشی اساسی تبدیل می‌شود. در این مقاله، ابتدا الزامات فنی لازم برای نیروگاه‌های تجدیدپذیر به منظور مشارکت در حفظ پایداری فرکانسی شبکه تبیین می‌شود. سپس، این الزامات از طریق به‌کارگیری روش‌های کنترلی نوین محقق خواهند شد. برای این منظور، از مدل‌های دینامیکی دقیقی از نیروگاه‌های تجدیدپذیر استفاده می‌شود. نتایج شبیه‌سازی‌های دینامیکی در نرم‌افزار دیگسایلنت نشان می‌دهد که روش‌های کنترلی پیشنهادی، پایداری فرکانسی شبکه را حتی در سطوح بالای نفوذ انرژی‌های تجدیدپذیر تضمین می‌کنند.

analysis of frequency stability in power grids with high penetration of renewable energy sources

this paper investigates frequency stability in power grids under high penetration of renewable energy sources. unlike conventional power plants, which can maintain stable output or adjust it according to grid demand, the output of most renewable power plants depends on weather conditions and is inherently uncontrollable. moreover, maintaining frequency stability requires real-time balance between active power generation and consumption. as the share of renewable energy sources in the grid increases, achieving this balance becomes a critical challenge. in this paper, the technical requirements for renewable power plants to contribute to grid frequency stability are first delineated. these requirements are then realized through the implementation of novel control strategies. for this purpose, accurate dynamic models of renewable power plants are employed. dynamic simulations conducted in digsilent software demonstrate that the proposed control methods ensure frequency stability even under high penetration levels of renewable energy.