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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 18/5-6 - 2016  - pp.399-412  - doi:10.3166/ejee.18.399-412
TITLE
Impact of power system controls on damping wind induced inter-area oscillations

RÉSUMÉ

Cet article évalue les performances des régulateurs standards du réseau électrique dans l'amortissement des oscillations interzones induites par l'intégration éolienne. Les régulateurs étudiés sont : les stabilisateurs de réseau (PSS), compensateurs statiques (SVC) menus d’amortisseurs d’oscillation de puissance (POD), lignes à courant continu haute tension AC/DC (HVDC). Deux types de contrôles sont combinés : PSS-HVDC, et PSS-SVC POD. Les aérogénérateurs sont de technologies : générateur à induction à cage d'écureuil (SCIG), générateur à induction à double alimentation (DFIG), et générateur synchrone à entraînement direct (DDSG). L’étude est appliquée à un réseau à deux zones, comportant quatre générateurs et intégrant des éoliennes de différentes technologies. Les taux d’amortissement sont déterminés par une analyse modale. Les modes interzones induite par le vent et leurs amortissements dépendent à la fois de la technologie de la turbine et des commandes déployées. Les résultats montrent que le stabilisateur de réseau (PSS) a permis d’améliorer l’amortissement des oscillations interzones mieux que le control par SVC-POD et les liaisons AC/DC. Un réglage coordonné de la stratégie à deux régulateurs doit être déployés pour atteindre un amortissement optimal.



ABSTRACT

This paper assesses the performances of standard power system controllers in damping inter-area oscillations induced by wind power. System basic controllers considered are: Power System Stabilizer (PSS), Static Var Compensator (SVC) with Power Oscillation Damper (POD), High Voltage AC/DC (HVDC) transmission. Combined two controls are considered: PSS-HVDC, PSS-SVC POD. Wind turbines are based on: squirrel cage induction generator (SCIG), Doubly Fed Induction Generator (DFIG) and Direct Drive Synchronous Generator (DDSG). The study is applied on a four-machine two-areas power system integrating wind turbines of different technologies. Damping ratios are computed by the linear modal analysis technique. The wind induced inter-area frequency and its damping depend both on the turbine technology and the existing controls. The results demonstrate that power system stabilizer (PSS) helped increase inter-area oscillations damping better than SVC-POD and AC/DC link. A coordinated tuning of the combined two-controllers strategy must be performed to achieve optimum damping.



AUTEUR(S)
Ikram NACEF, Khadija BEN-KILANI, Mohamed ELLEUCH

MOTS-CLÉS
éolienne, oscillations interzones, amortissement, compensateur statique (SVC), stabilisateur de réseau (PSS), amortisseur d’oscillation de puissance (POD).

KEYWORDS
wind turbine, inter-area oscillations, damping, Static Vac Compensator (SVC), Power System Stabilizer (PSS), Power oscillation Damper (POD).

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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