Most conventional hybrid systems using renewable energy sources have been applied for stand-alone operation, but Utility-interface may be an useful and viable option for hybrid systems. Grid-connected operation may have benefits such as reduced losses in power system distribution, utility support in demand side management, and peak load shaving. This paper addresses power control and dynamic performance of a grid-connected PV/wind/BESS hybrid system. At all times the PV way and the wind turbine are individually controlled to generate the maximum energy from given weather conditions. The battery energy storage system (BESS) charges or discharges the battery depending on energy gap between grid invertger generation and production from the PV and wind system. The BESS should be also controlled without too frequently repeated shifts in operation mode, charging or discharging. The grid inverter regulates the generated power injection into the grid. Different control schemes of the grid inverter are presented for different operation modes, which include normal operation, power dispatching, and power smoothing. Simulation results demonstrate that the effectiveness of the proposed power control schemes for the grid-interactive hybrid system.
There are many difficulties to supply constant power to marine facilities which operate in the sea. Especially, there is a limit to stand alone power supply systems due to the influence of weather conditions. That's why a hybrid power supply system is required to overcome these problems. This paper will describe an Electronic Anti-Fouling System (EAFS) to maximise the power efficiency for a solar - wave hybrid power generation system. A main factor reducing the efficiency of a Wave Energy Converter (WEC) is due to the attachment of aquatic life forms. Therefore the aim of this research is to develop a simulation programme to enable the design of more efficient EAFS for hybrid power generation systems and to provide valuable data for production of more efficient EAFS.
Recently, the interest in DC systems to achieve more efficient connection with renewable energy sources, energy storage systems, and DC loads has been growing extensively. DC systems are more advantageous than AC systems because of their low conversion losses. However, the DC-link voltage is variable during operation because of different random effects. This study focuses on DC voltage stabilization applied in stand-alone DC microgrids by means of voltage ranges, power management, and coordination scheme. The quality and stability of the entire system are improved by keeping the voltage within acceptable limits. In terms of optimized control, the maximum power should be tracked from renewable resources during different operating modes of the system. The ESS and VSDG cover the power shortage after all available renewable energy is consumed. Keeping the state of charge of the ESS within the allowed bands is the key role of the control system. Load shedding or power generation curtailment should automatically occur if the maximum tolerable voltage variation is exceeded. PSIM-based simulation results are presented to evaluate the performance of the proposed control measures.
Kececioglu, O. Fatih;Acikgoz, Hakan;Yildiz, Ceyhun;Gani, Ahmet;Sekkeli, Mustafa
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제12권1호
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pp.207-216
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2017
Wind energy conversion systems (WECS) which consist of wind turbines with permanent magnet synchronous generator (PMSG) and full-power converters have become widespread in the field of renewable power systems. Generally, conventional diode bridge rectifiers have used to obtain a constant DC bus voltage from output of PMSG based wind generator. In recent years, together advanced power electronics technology, Pulse Width Modulation (PWM) rectifiers have used in WECS. PWM rectifiers are used in many applications thanks to their characteristics such as high power factor and low harmonic distortion. In general, L, LC and LCL-type filter configurations are used in these rectifiers. These filter configurations are not exactly compensate current and voltage harmonics. This study proposes a hybrid passive filter configuration for PWM rectifiers instead of existing filters. The performance of hybrid passive filter was tested via MATLAB/Simulink environment under various operational conditions and was compared with LCL filter structure. In addition, neuro-fuzzy controller (NFC) was preferred to increase the performance of PWM rectifier in DC bus voltage control against disturbances because of its robust and nonlinear structure. The study demonstrates that the hybrid passive filter configuration proposed in this study successfully compensates current and voltage harmonics, and improves total harmonic distortion and true power factor.
Characteristics of off-grid hybrid renewable energy sources for high mountain villages are discussed. Considering reliability of electric power generation, Photovoltaic (PV)-wind hybrid and PV-hydro hybrid system are suggested. Connecting two or more villages with these hybrid systems, an extended hybrid off-grid can be formed. Sustainability of entire system is important in design of off-grid system, and income generation of the village people using the electricity should be considered.
In this paper, a new drive system(SHS) for hybrid electric vehicle is proposed. As dual rotor hybrid electric vehicle using planetary gearsets, the SHS has the advantages of both series and parallel systems. The output speed and torque of SHS can be determined at specific point regardless of the engine's operating point. When the size of generator which is used in SHS is same as in THS, the SHS has more activities of engine control due to the ability that is operated in lower speed range. To maximize the performance of system, we carried out optimization for the three parameters that are engine, motorl and motor2. As the result of the optimization, we confirmed the SHS is more preferable to THS in fuel consumption and acceleration area.
As renewable and sustainable energy, solar energy and wind energy have advantages in reducing the pollution sources. The paper presents a hybrid system which includes the solar cell and the wind generator. HOMER provides a platform to design and simulate the power system and then to choose the optimization results. This paper simulates with the HOMER and performs a pre-feasibility study of stand-alone hybrid energy systems for applications in a lab.
Penetration of renewable energy sources makes the modern interconnected power systems to have more intelligence and flexibility in the control. Hence, it is essential to maintain the system frequency and tie-line power exchange at nominal values using Load Frequency Control (LFC) for efficient, economic and reliable operation of power systems. In this paper, intelligent tuning of the Proportional Integral Derivative (PID) controller for LFC in an interconnected power system is considered as a main objective. The chosen problem is formulated as an optimization problem and the optimal gain parameters of PID controllers are computed with three innovative swarm intelligent algorithms named Particle Swarm Optimization (PSO), Bacterial Foraging Optimization Algorithm (BFOA) and hybrid Bacterial Foraging Particle Swarm Optimization (BFPSO) and a comparative study is made between them. A new objective function designed with necessary time domain specifications using weighted sum approach is also offered in this report and compared with conventional objective functions. All the simulation results clearly reveal that, the hybrid BFPSO tuned PID controller with proposed objective function has better control performances over other optimization methodologies.
At the moment, with an interest in renewable energy sources (RES) that continue to grow its penetration will be expected to considerably increase in the future power system. However, this penetration of RES leads to new challenges to be solved in electric power systems. In this paper, optimal configuration of renewable energy resources and operation strategy is presented. By using this methodology for allocation of the optimal sizes and types, system operational efficiency and stability of the microgrid will be maximized.
Recently, the increased interest in environmental issues has led to extensive research for development of green energy generation systems. However, only one type of generation system may not be sufficient for stand-alone mode because it cannot cope with the irregularity of weather condition. A hybrid generation system is able to make up for the weakness of each system. In this paper, a stand-alone hybrid wind/PV system is developed that can guarantee the stable energy supply. The system is suitable for power supply under 50W, and a vertical savonius type of blade was designed and applied for the wind generation system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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