Ramin Torkan

Thesis Title: Investigating Hosting Capacity of the Transmission System For Large-Scale Renewable Power Plants

Abstract: With the increase in the use of renewable resources in today's power systems, it is necessary to use methods to increase the penetration level of these resources and maximize their utilization in power systems. Considering the undesirable effects of the increase in renewable energy resources on the performance characteristics of the power system, it is needed to utilize methods to deal with the undesirable effects of these resources in power systems. On the other hand, due to the operational and practical limitations of each power system, there is a constraint on the amount of capacity that can be connected to the network through renewable resources. Therefore, it is important to know the maximum capacity which can be connected to the power grid without causing any problem for the system. This maximum power capacity of renewable energy, known as hosting capacity, has a certain amount for each network, and increasing it by certain approaches without causing problems in network operation is one of the important goals of power systems developers. The calculation of hosting capacity based on system frequency constraints has been studied in this research. By introduction and study of the network frequency quality criteria and their existing standards, Then, with considering the network frequency response model for the studied system, investigating and calculating the frequency quality criteria in the presence of variations of renewable sources and load, and comparing the calculated criteria with the existing network standards, the maximum allowable capacity of renewable wind sources that can be connected to the network are calculated. Moreover, by connecting energy storage systems to the network, the network frequency response is improved, and in this way, the maximum hosting capacity is increased. Therefore, in this thesis, by using the combination of frequency response model of power system with the model of variation of the load and wind generation, as well as storage systems model and the use of frequency response criteria, the effect of increasing the penetration of renewable sources on the frequency response characteristics of a test system is investigated. Also, based on the system frequency response to normal changes in consumption and production as well as large disturbance, the hosting capacity of the renewable power plants in the presence or absence of energy storage systems has been calculated.

عنوان پایان نامه: بررسی ظرفیت میزبانی نیروگاه‌های تجدیدپذیر بزرگ در شبکه انتقال

چکیده

با گسترش استفاده از منابع تجدیدپذیر در سیستم‌های قدرت امروزی، لزوم بکارگیری روشهایی جهت افزایش ضریب نفوذ این منابع و بهره‌برداری حداکثری از این منابع در شبکه‌های قدرت ضروری است. با در نظرگرفتن تاثیرات نامطلوب افزایش منابع تجدیدپذیر روی مشخصه‌های عملکردی سیستم قدرت، لازم است روش‌هایی جهت مقابله با آثار نامطلوب این منابع در سیستمهای قدرت اتخاد شود. از طرفی با توجه به محدودیت‌های بهره‌برداری و عملیاتی هر شبکه‌ی قدرت، برای میزان توانی که می‌توان از طریق منابع تجدیدپذیر به شبکه متصل کرد محدودیت وجود دارد. بنابراین اطلاع از حداکثر توانی که می‌توان از طریق منابع تجدیدپذیر بدون مشکل به شبکه قدرت متصل کرد از اهمیت بالایی برخوردار است. این ظرفیت توان حداکثری در سیستم‌های قدرت به عنوان ظرفیت میزبانی شبکه معرفی می‌شود. ظرفیت میزبانی در هر شبکه مقدار مشخصی دارد که افزایش این میزان ظرفیت از طریق راهکارهایی بدون بروز مشکل در بهره‌برداری شبکه از اهداف مهم متولیان سیستم‌های قدرت است. محاسبه‌ی ظرفیت میزبانی بر اساس محدودیت‌های فرکانس سیستم در این پژوهش دنبال شده است. بنابراین ابتدا با معرفی و بررسی معیارهای کیفیت فرکانس شبکه و استانداردهای موجود برای آنها، به مطالعه پاسخ فرکانس شبکه پرداخته می‌شود. سپس با در نظرگرفتن مدل پاسخ فرکانس شبکه برای سیستم مورد مطالعه و بررسی و محاسبه معیارهای کیفیت فرکانس در حضور منابع تجدیدپذیر و بار و با مقایسه معیارهای محاسبه شده با استانداردهای شبکه‌های موجود حداکثر ظرفیت مجاز منابع تجدیدپذیر بادی که می‌توانند بدون مشکل به شبکه متصل شوند محاسبه می‌شود. همچنین با اتصال سیستم‌های ذخیره‌ساز به شبکه، پاسخ فرکانس شبکه بهبود یافته و از این طریق حداکثر ظرفیت میزبانی شبکه افزایش داده شده است. بنابراین در این پایان‌نامه با استفاده از ترکیب مدل پاسخ فرکانس سیستم قدرت با مدل تغییرات بار و تولید باد و همچنین مدل ذخیره‌سازها و استفاده از معیارهای پاسخ فرکانس، تاثیر افزایش ضریب نفوذ منابع تجدیدپذیر روی مشخصات پاسخ فرکانس یک سیستم تست بررسی شده و بر اساس پاسخ فرکانس سیستم به تغییرات معمولی مصرف و تولید و همچنین اختلال بزرگ، ظرفیت میزبانی از نیروگاه تجدیدپذیر در حضور یا عدم حضور ذخیره‌سازها محاسبه شده است.