This paper proposes a parallel-resonance bridge type fault current limiter (PRBFCL) to augment the transient stability of a hybrid power system consisting of a photovoltaic (PV) power generation source, a doubly-fed induction generator (DFIG)-based wind energy system, and a synchronous generator (SG). The PRBFCL is designed such a way that it can provide sufficient damping characteristics to the studied power system. The effectiveness of the proposed PRBFCL in improving the transient stability and enhancing the dynamic performance of the hybrid power system is verified by applying both balanced and unbalanced faults in the power network. Also, its performance is compared with that of the bridge type fault current limiter (BFCL) and the fault ride through (FRT) schemes, i.e. FRT schemes of PV, DFIG, and with the AVR and governor of synchronous generator (SG). Some indexes are used to quantify the system performance. Simulation results obtained from the Matlab/Simulink software show that the proposed PRBFCL is effective in maintaining stable operation of the PV, wind generator, and synchronous generator during the grid fault. Moreover, the performance of the PRBFCL is better than that of the BFCL and the FRT methods in every aspect

چکیده

این مقاله یک محدوده کننده جریان خطای نوع پل تشدیدی-موازی (PRBFCL) را برای افزایش پایداری حالت گذرای یک سیستم قدرت هیبرید شامل یک منبع تولید توان فتوولتائیک (PV)، یک سیستم انرژی بادی مبتنی بر ژنراتور القایی تغذیه دوبل (DFIG)، و یک ژنراتور سنکرون (SG) پیشنهاد می کند. PRBFCL به گونه‌ای طراحی شده است که می تواند مشخصه های میرا سازی مناسب را برای سیستم قدرت مورد مطالعه فراهم کند. اثربخشی PRBFCL ی پیشنهادی در بهبود پایداری حالت گذرا و بهبود عملکرد دینامیکی سیستم قدرت هیبرید با اعمال خطاهای متعادل و نامتعادل در شبکه قدرت تأیید شده است. همچنین، عملکرد آن با محدوده کننده جریان خطای نوع پل (BFCL) و الگوهای گذر از خطا (FRT) مقایسه شده است، منظور از الگوهای گذر از خطا، الگوهای FRT ی PV، DFIG و AVR و گاورنر ژنراتور سنکرون (SG) می باشد. برخی از شاخص ها برای کمیت سنجی عملکرد سیستم مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج شبیه سازی از نرم افزار Matlab/Simulink به دست آمده و نشان دهنده این است که PRBFCL ی پیشنهادی در حفظ عملکرد پایدار PV، ژنراتور بادی و ژنراتور سنکرون در شرایط خطای شبکه، مؤثر است. علاوه بر این، عملکرد PRBFCL بهتر از روش های BFCL و FRT از جنبه های مختلف شناخته شده است.

1-مقدمه

کاهش سریع منابع سنتی انرژی در کنار افزایش مداوم تقاضای انرژی در دنیای رو به رشد کنونی، انرژی تجدید پذیر را به عنوان یک موضوع تحقیقاتی داغ تبدیل شده است. هزینه نصب فتوولتائیک (PV) به تدریج کم می شود و از این رو، رشد آن روز به روز افزایش می یابد. در بین منابع انرژی تجدید پذیر، انرژی خورشیدی در رأس قرار دارد و تقریباً 28% تقاضای انرژی دنیا را تا 2040 پاسخ خواهد داد. از سوی دیگر، سیستم تولید انرژی از باد (WEGS) نیز امروزه یک منبع پایدار از انرژی تجدید پذیر با رشد سریع است. به خاطر مزایای متعددی که دارد، از جمله استخراج ماکزیمم توان، راندمان بیشتر، جدا بودن کنترل توان اکتیو و رأکتیو، و کیفیت توان بالا، سیستم های ژنراتور بادی سرعت متغیر (VSWG) عمومیت بیشتری در بین ژنراتورهای بادی سرعت ثابت مبتنی بر ماشین القایی سنتی پیدا کرده اند...