Co-simulation of a Doubly Fed Induction Generation Connected to an Electric Power Network

Authors

  • Thainan Santos Theodoro Universidade Federal de Juiz de Fora
  • Pedro Gomes Barbosa Federal University of Juiz de fora
  • Marcelo Aroca Tomim Federal University of Juiz de fora
  • Antonio Carlos Siqueira de Lima Federal University of Rio de Janeiro
  • Maria Teresa Correia de Barros Instituto Superior Técnico

Keywords:

Co-simulation, Electromagnetic transients, Transient stability, Distributed generation penetration

Abstract

This work presents a hybrid simulation tool that combines fast analysis of quasi-static time series or transient stability programs and electromagnetic transients ones to evaluate the dynamic behavior of electric power systems with distributed generation sources. The interaction between the two programs is performed by controllable current and voltage sources, which are used to interface external and detailed systems. The double second order generalized integrator (DSOGI) is used to extract the positive-sequence phasor to transfer information between the environments. A local network server controls the data communication between the two simulation environments by means of the TCP/IP protocol. In the present paper, the proposed tool is used to simulate the integration of a wind power plant, based on a doubly-fed induction generator (DFIG), into a 29-bus electrical network. Results and computational timings are then compared with the ones obtained with an electromagnetic transients program, demonstrating the accuracy and speed of the proposed strategy.

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Author Biographies

Pedro Gomes Barbosa, Federal University of Juiz de fora

(S'95, M'00, SM'11) recebeu o título de Engenheiro Eletricista pela Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) em 1986 e os títulos de mestre e doutor, em Engenharia Elétrica, pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1994 e 2000, respectivamente. Atualmente é Professor Titular da Universidade Federal de Juiz de Fora onde leciona as disciplinas de Eletrônica de Potência, Máquinas Elétricas e Acionamentos para cursos de graduação e pós-graduação (mestrado e doutorado) em Engenharia Elétrica. Suas áreas de interesse envolvem: Modelagem, Simulação e Controle de Conversores Eletrônicos, Integração de Fontes Alternativas de Energia e Aplicações de Eletrônica de Potência em Sistemas Elétricos de Potência (e.g. filtros Ativos, Controladores FACTS e Sistemas HVDC).

Marcelo Aroca Tomim, Federal University of Juiz de fora

Recebeu os títulos Engenheiro Eletricista e de mestre pela Universidade Federal de Itajubá, em 2001 e 2004, respectivamente, e o título de doutor (Ph.D.) pela Universidade de British Columbia (UBC), Canadá, em 2009. Atualmente é Professor Adjunto da Universidade Federal de Juiz de Fora. Suas áreas envolvem modelagem e dinâmica de sistemas elétricos de potência, simulações de fenômenos eletromagnéticos e eletromecânicos em sistemas de potência e computação paralela de alto desempenho aplicada a sistemas elétricos de potência.

Antonio Carlos Siqueira de Lima, Federal University of Rio de Janeiro

Possui graduação, mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro em 1995,  1997 e 1999, respectivamente. Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase na área de Transmissão da Energia Elétrica e Modelagem de Equipamentos Elétricos, atuando principalmente nos seguintes temas: transitórios eletromagnéticos em sistemas de energia, modelagem de linhas de transmissão e cabos subterrâneos/submarinos, métodos de solução de redes elétricas

Maria Teresa Correia de Barros, Instituto Superior Técnico

(F'00) recebeu o grau de doutor em 1985 e a habilitação em 1995, ambos da Universidade Técnica de Lisboa. Tem uma longa carreira acadêmica no Instituto Superior Técnico (IST), a Escola de Engenharia da Universidade de Lisboa. Atualmente é professora do IST e, juntamente com o ensino e a investigação, desempenhou diferentes cargos de gestão como Vice-Presidente do Conselho Científico do IST e Pro Reitora da universidade. De 2001 a 2009 trabalhou na EDP -Energias de Portugal, como membro do Executive Board da Labelec, empresa responsável pelos estudos, desenvolvimento e testes. Seus principais interesses de pesquisa incluem estudos em alta tensão, transitórios eletromagnéticos e qualidade de energia elétrica. Atualmente, ela é vice-presidente da Conferência de Computação de Sistemas de Energia, (Power Systems Computation Conference) (PSCC) e Chair a da Conferência Internacional sobre Transitórios em Sistemas de Potência (International Conference on Power Systems Transients)(IPST). Por mais de 25 anos ela contribuiu ativamente para as atividades do CIGRÉ. A Prof. Correia de Barros tornou-se IEEE Fellow (2000) em reconhecimento de sua contribuição para a modelagem e análise de transitórios em sistemas de potência. Desde 2002, é também Membro Conselheiro da Ordem dos Engenheiros em Portugal. Ela recebeu o Prêmio do Comitê Técnico do CIGRÉ de 2008 e o Prêmio do Comitê Científico do ICLP de 2014.

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Published

2019-12-02

How to Cite

Theodoro, T. S., Barbosa, P. G., Tomim, M. A., de Lima, A. C. S., & de Barros, M. T. C. (2019). Co-simulation of a Doubly Fed Induction Generation Connected to an Electric Power Network. IEEE Latin America Transactions, 17(7), 1070–1079. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/51

Issue

Vol. 17 No. 7 (2019): Ordinary Issue

Section

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