Virtual inertia control of power systems with high sharing of renouvable energy ressources

Abstract

The intermittent and non-synchronous nature of Renewable Energy Resources (RES) poses critical challenges for system stability and frequency regulation due to the lack of inherent inertia provided by power electronics interfaces RES into system. Therefore, the synthesis and control of virtual inertia control is crucial for maintaining power system stability. This work investigates virtual inertia control in microgrid with high penetration of renewable energy sources (RES), various virtual inertia control strategies are explored, including traditional derivative control, Proportional-Integral (PI) controller, and Fuzzy logic controller. The microgrid is modelled and simulated through Matlab/Simulink, incorporating RES, energy storage and virtual inertia controllers. The performance is evaluated under different disturbance scenarios using metrics such as frequency nadir, rate of change of frequency (RoCoF) and integral absolute error (IAE). The study demonstrates the potential of integrating advanced control techniques for enhanced frequency support in low inertia systems Ce mémoire étudie le contrôle de l'inertie virtuelle dans les micro-réseaux à forte pénétration des énergies renouvelables (EnR). La nature intermittente et asynchrone des EnR pose des défis en termes de stabilité de fréquence du système en raison de l'absence d'inertie inhérente. Pour y remédier, différentes stratégies de contrôle sont explorées, notamment le contrôle dérivé traditionnel, la méthode proportionnelle-intégrale (PI) et la logique floue. Lemicro-réseau est modéliséet simulé avecMatlab/Simulink, intégrant des modules EnR, destockage d'énergie et d'inertie virtuelle. Les performances sont évaluées dans différents scénarios de perturbation à l'aide de mesures telles que le nadir de fréquence, le RoCoF et l'IAE. L'étude démontre le potentiel de l'intégration de techniques de contrôle avancées pour une meilleure gestion de la fréquence dans les systèmes à faible inertie.