I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6 ,   p p .   1 3 0 9 ~ 1 3 1 9   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v7 i 4 . pp 1 3 0 9 - 1319          1309       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   An Adapt iv e Vir t ua l I m p eda nce B a sed Dro o p Contr o l Sche m for Para llel Inv er ter Oper a tion  in  Low  Volta g e Micro g rid       Ng uy en  T ien H a i K y eo ng - H w a   K im      De p a rtme n o f   El e c tri c a a n d   In f o rm a ti o n   E n g in e e rin g ,   S e o u Na ti o n a Un iv e rsity   o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y   S e o u l,   Ko re a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   1 5 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   No v   2 0 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Dec   2 ,   2 0 1 6       T h is  p a p e p re se n ts  a n   a d a p ti v e   v irt u a i m p e d a n c e   b a s e d   d ro o p   c o n tr o l   sc h e m e   f o p a ra ll e in v e rter  o p e ra ti o n   in   l o w   v o lt a g e   m i c ro g rid .   Be c a u se   it   is  e ss e n ti a to   a c h iev e   p o we sh a ri n g   b e tw e e n   in v e rters   in   m icro g r id ,   v a rio u s   d ro o p   c o n tr o sc h e m e s   ha ve   b e e n   p r o p o se d .   In   p ra c ti c e ,   t h e   li n e   im p e d a n c e   b e tw e e n   in v e rters   a n d   th e   p o i n o f   c o m m o n   c o u p li n g   ( P CC)  in   m ic ro g rid   a re   n o a lw a y s   e q u a l.   T h is  im b a lan c e   in   li n e   im p e d a n c e   o f ten   re su lt s in   re a c ti v e   p o w e m is m a tch   a m o n g   in v e rters .   T h is  p ro b lem   h a b e e n   s o lv e d   b y   in tro d u c i n g   a   v irt u a im p e d a n c e   lo o p   i n   th e   c o n v e n ti o n a d ro o p   c o n tr o l   sc h e m e .   Ho w e v e r,   th e   re a c ti v e   p o w e sh a rin g   p e r f o r m a n c e   o f   th is   m e th o d   is   stil d e teri o ra te d   w h e n   t h e   li n e   im p e d a n c e c h a n g e   d u ri n g   o p e ra ti o n .   T o   o v e rc o m e   su c h   p ro b lem a   n e w   c o n tro l   sc h e m e   th a is  b a se d   o n   a   v irt u a l   im p e d a n c e   lo o p   a n d   a n   im p e d a n c e   e sti m a ti o n   sc h e m e   is   p ro p o se d .     T o   m o n it o th e   c h a n g e in   l in e   im p e d a n c e s ,   t h e   im p e d a n c e   e s ti m a to is   im p le m e n ted   b y   u sin g   th e   o u t p u v o lt a g e a n d   c u rre n ts  o f   in v e rters   a w e ll   a s   th e   v o lt a g e a th e   P CC.  T o   c o m p e n sa te  f o th e   re a c ti v e   p o w e m is m a tch   d u e   to   th e   li n e   im p e d a n c e   c h a n g e s ,   t h e   e stim a ted   li n e   im p e d a n c e   is  f e d   to   th e   v irt u a im p e d a n c e   lo o p   in   w h ich   it   a d ju sts  th e   v irt u a im p e d a n c e   v a lu e C o m p a ra ti v e   s i m u latio n   re su lt w it h   th e   c o n v e n ti o n a o n e v e ri fy   th e   e ffe c ti v e n e ss   o f   th e   p ro p o se d   a d a p ti v e   v irt u a im p e d a n c e   b a se d   d ro o p   c o n tr o l   sc h e m e .   K ey w o r d :   Dr o o p   c o n tr o   I m p ed an ce   e s ti m atio n   L i n i m p ed a n ce   Mic r o g r id   Vir tu al  i m p ed an ce   Co p y rig h t   ©   201 6   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   K y eo n g - H w Ki m ,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   I n f o r m atio n   E n g in ee r i n g ,   Seo u l N atio n a l U n i v er s i t y   o f   Scien ce   a n d   T ec h n o lo g y ,   2 3 2   Go n g n eu n g - r o ,   No w o n - g u ,   Seo u l,  01811,   Ko r ea .   E m ail:  k 2 h 1 @ s eo u l tech . ac . k r       1.   I NT RO D UCT I O N   T o d ay ,   d u to   th e   co n ce r n   f o r   en v ir o n m e n tal   p r o b lem s ,   m an y   co u n tr ies  i n   t h w o r ld   h a v s tar ted   th eir   tr an s itio n   f r o m   f o s s il  f u el  to   r en e w ab le  en er g y   s u c h   as  th w i n d   a n d   s o lar   en er g y .   B ec au s r en e w ab le   en er g y   s o u r ce s   ar u s u a ll y   d i s tr ib u ted   in   w id ar ea ,   t h co n v e n tio n al  ce n tr alize d   g e n er at io n   an d   d is tr ib u tio n   s y s te m   h a ve   b ec o m e   in s u f f ici en t.  I n   th last   d ec ad es,  m icr o g r id   m ai n l y   b ased   o n   d is tr ib u t ed   g en er at io n   ( DG)   s y s te m ,   e lectr ical  e n er g y   s t o r ag s y s te m   ( E SS ) ,   an d   s m ar co n tr o b ased   o n   t h e   in f o r m atio n   an d   co m m u n icatio n   tec h n o lo g ies  h a s   allo w ed   th co n v e n tio n a p o w er   s y s te m s   to   s u p p o r r en e w ab le  en er g y .   B esid es,  s ig n i f ica n n u m b er   o f   p o p u latio n s   all  ar o u n d   th w o r ld   s till   h a v n o   ac ce s s   to   t h elec tr icit y   d u to   liv i n g   i n   t h r e m o te  ar ea   w h er th p o w er   g r id   ca n n o r ea ch .   T h ad v en o f   m icr o g r id   is   p r o m i s in g   s o l u tio n   to   b r in g   elec tr ici t y   to   s u ch   ar ea   w ith o u e x te n d in g   t h e x is ti n g   p o w er   g r id   [ 1 ] .   Ho w ev er ,   i n ten s i v r esear c h e s   ar r eq u ir ed   t o   p u t   th i s   ad v an ce d   s y s te m   i n to   p r ac tice  s i n c m icr o g r id   tech n o lo g y   i s   s til n e w   h o r izo n   o f   p o w er   s y s te m   e n g i n ee r in g .   Mic r o g r id   is   s m all - s ca le  g r id   th at  is   f o r m ed   b y   DG  s y s te m s ,   E SS ,   an d   lo ad s   in ter c o n n ec ted ,   co n tr o lled ,   an d   lo ca ted   at  lo c al  d is tr ib u ti o n   g r id .   Gen er all y ,   m icr o g r id   ca n   f u n ctio n   eit h e r   in   g r id - co n n ec ted   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 D ec em b er   2 0 1 6   1 3 0 9     1 3 1 9   1310   m o d e   o r   in   is la n d ed   m o d [ 2 ] .   I n   m icr o g r id ,   it   is   v i tal  to   d is tr ib u te  t h lo ad   d e m a n d   p r o p o r tio n ally   a m o n g   co n v er ter   m o d u le s ,   w h ich   g u ar an tee s   t h r el iab ilit y   o f   th e   p ar allel  in v er ter   o p er atio n .   M an y   p o w er   s h ar i n g   m et h o d s   h a ve   b ee n   p r o p o s ed   in   [ 3 ]   w it h   d if f er en s y s te m   co m p lex it ies  a n d   p o w er   s h a r in g   p er f o r m an ce s .   Gen er all y ,   m o s o f   t h ese  m et h o d s   r eq u ir th in ter co n n ec t io n   b et w ee n   DG  s y s te m s   [ 3 ] - [ 4 ] .   Ho w ev er ,   t h e   ad d itio n al  i n ter co n n ec tio n s   i n cr ea s t h s y s te m   co m p lex i t y .   F u r t h er m o r e ,   t h ese   in ter co n n ec tio n s   m a y   b e   ca u s ati v o f   r ed u c i n g   th r eli ab ilit y   o f   t h en tire   m icr o g r id   s in ce   t h en tire   s y s te m   ca n   b s h u d o w n   e v e n   w h e n   th f au lt o cc u r s   o n l y   i n   o n DG   s y s te m .   I n   o r d er   to   o v er co m t h af o r em e n tio n ed   p r o b lem ,   in te n s iv r esear c h es   ha ve   b ee n   co n d u cted   to   d ev elo p   m eth o d   w it h o u r eq u ir in g   a n y   i n ter co n n ec tio n   b etw ee n   p ar allel - co n n ec ted   in v er ter s .   Am o n g   t h es e   m et h o d s ,   d r o o p   co n tr o s ch e m h as  b ee n   p r o v en   as  th m o s s i m p le  an d   ef f ec ti v o n [ 5 ] .   Gen er all y ,   th e   d r o o p   m et h o d   is   s i m p le  to   i m p le m en a n d   it  d o es  n o r eq u ir an y   co m m u n icatio n   b et w ee n   m o d u le s .   B esid es,   th d r o o p   c o n tr o l   h as  th p lu g - a n d - p la y   f ea tu r e ,   w h ic h   en a b les  th e   s y s te m   ex p a n s io n   to   b ea s y   a n d   allo w s   r ep lacin g   DG  u n it  w it h i n   t h s y s te m   w it h o u m a k i n g   th en t ir s y s te m   s h u td o w n T h er ef o r e,   th is   co n f i g u r atio n   o f   m icr o g r id   is   q u ite  s u itab le  f o r   ap p licatio n s   in   w h ich   D s y s te m s   s p r ea d   in   w id ar ea .   T h d r o o p   co n tr o s ch e m w a s   in itial l y   d ev elo p ed   f o r   th p r ed o m i n a n tl y   i n d u ct iv t r an s m i s s io n   li n e.   W h en   t h d r o o p   co n tr o is   i m p le m en ted   i n   a n   in d u cti v m i cr o g r id ,   its   ef f ec ti v en e s s   i n   te r m s   o f   d i s tr ib u ti n g   to tal  lo ad   d e m an d   a m o n g   al th DG   s y s te m s   w it h i n   m icr o g r id   h a s   b ee n   p r o v e n   i n   [ 6 ] .   Ho w e v er ,   th e   lo ad   s h ar i n g   p er f o r m a n ce   o f   t h e   c o n v e n tio n al   d r o o p   co n tr o l   s c h e m e   i s   de g r ad ed   w h en   t h t r an s m is s io n   li n i s   p r ed o m in a n tl y   r e s is t iv e.   T o   s o lv s u ch   p r o b le m ,   a   v a r iatio n   o f   t h d r o o p   co n tr o s c h e m e   h as  b ee n   in tr o d u ce d   f o r   th r esis t iv li n ca s in   [ 7 ]   as  th p u r p o s e   o f   p r o v id in g   g o o d   l o ad   s h ar in g   p er f o r m a n ce   u n d er   all  co n d itio n .   Ho w e v er ,   th e se   d r o o p   co n tr o s ch e m e s   s till   ha v o n s ig n i f ica n d r a w b ac k ,   w h ich   is   t h e   p o w er   s h ar in g   p er f o r m a n ce   i s   h ig h l y   s e n s iti v e   to   li n i m p ed an ce   d i f f er e n ce   b et w ee n   i n v er ter s .   E s p ec iall y t h r ea ctiv p o w er s   ar e   n o t p r o p er l y   s h ar ed   b et w ee n   i n v er ter s   wh en   t h li n i m p ed an ce   b et w e en   t h i n v er ter s   a n d   th p o in t o f   co m m o n   co u p li n g   ( P C C )   is   d if f er e n t.   T h is   p r o b lem   h a s   b ee n   s o lv e d   in   [ 8 ]   b y   i n tr o d u ci n g   r o b u s v ir t u al  i m p ed an ce   lo o p   w h ic h   ca n   ch an g th e   i n v er ter   o u tp u t   i m p ed a n ce   a s   w el as   m iti g at v o lta g d is to r tio n   p r o b le m   ca u s ed   b y   h ar m o n ic   lo ad s .   T h is   r o b u s i m p ed an ce   m et h o d   also   i m p r o v es  th p o w er   s h ar in g   p er f o r m a n ce   d u r i n g   tr a n s ie n an d   g r id   f au lt.  T h is   v ir tu al   i m p ed a n ce   m et h o d   is   p r o v en   e f f ec ti v e   to   en h a n ce   t h p o w er   s h ar i n g   s tab ilit y   a n d   to   eli m i n at e   c ir cu lati n g   c u r r en t s   b et w ee n   in v er ter s .   I n   [ 9 ] - [ 1 1 ] ,   v ir tu al   i m p ed an ce   h a s   b e en   i m p le m en ted   in   o r d er   to   ac h iev ac cu r ate  r ea ctiv p o w er   s h ar in g   w h e n   t h lin i m p ed an ce   b et w ee n   in v er ter s   is   d if f er en t.  Ho w e v er ,   n o n o f   t h a f o r e m e n tio n ed   v ar iatio n s   o f   v ir t u al  i m p ed a n ce   h as   co n s id er ed   th ca s o f   v ar y i n g   li n e   i m p ed an ce   d u r i n g   o p er atio n s .   I n   s o m E u r o p ea n   co u n tr ies ,   an   es ti m atio n   o f   g r id   i m p ed an ce   is   a   m a n d ato r y   f u n c tio n   f or   p h o to v o ltaic  ( P V)   s y s te m   co n n ec ted   to   t h u ti lit y   g r id   f o r   is lan d in g   d etec tio n   [ 1 2 ] .   T h is   r eq u ir e m e n d r e w   t h e   ac ad em i c   atte n tio n   to w ar d   g r i d   i m p ed an ce   id e n ti f icatio n .   I n   ad d itio n ,   t h i n f o r m atio n   o n   li n i m p ed an ce   is   u s e f u f o r   f a u lt  d etec tio n ,   g r i d   u n b alan ce   d etec tio n ,   an d   co n tr o p u r p o s es.  I n   [ 1 2 ] ,   th au th o r s   p r ese n t ed   m et h o d   to   esti m ate  lin i m p ed an ce   u s i n g   t h v ar iatio n   o f   ac t iv an d   r ea cti v p o w er s   d i s p at ch ed   b y   in v er ter s .   T h is   m eth o d   r eq u ir es  in d u cin g   th v ar iat io n   o f   b o th   ac tiv an d   r ea ctiv p o w er s   m a n u a ll y   an d   f r eq u e n tl y ,   w h ic h   is   u n d es ir ab le  in   d r o o p   co n tr o s y s te m .   An   au to m ated   i m p ed an ce   e s ti m atio n   m et h o d   h as  b ee n   in tr o d u ce d   in   [ 1 3 ]   by   u s in g   an   o p ti m izatio n   a lg o r it h m .   D esp ite  its   g o o d   p er f o r m a n ce   in   li n i m p ed an ce   esti m atio n ,   t h is   m e th o d   s u f f er s   f r o m   h i g h   co m p u tatio n a b u r d en ,   an d   th u s ,   it   ca n n o b o p er ate d   in   r ea ti m e.   An o th er   i m p ed a n ce   es ti m atio n   m et h o d   u s i n g   m o d al  a n al y s is   t h eo r y   h a s   b ee n   p r o p o s ed   to   ca lcu late   t h li n e   i m p ed an ce   i n   r ea ti m [ 1 4 ] .   Ho w e v er ,   th is   m et h o d   is   to o   co m p lica ted   an d   r eq u ir e s   lo o f   ap p r o x i m atio n   an d   s i m p li f icatio n   d u r in g   ca lc u latio n   p r o ce s s ,   w h ic h   r es u lt s   in   lar g er r o r s   i n   i n d u cta n ce   c alcu latio n .   I n   [ 1 5 ] ,   co m b i n atio n   o f   th n o n i n tr u s iv p as s iv m et h o d s   an d   th ac tiv m eth o d s   h as  b ee n   e m p l o y ed   to   esti m ate  t h e   lin i m p ed a n ce   in   m icr o g r id .   E v en   th o u g h   t h co m m u n i ca tio n   b et w ee n   i n v er ter s   i s   n o d esira b le,   it  is   n ec es s ar y   to   i m p le m en a   co m m u n icatio n   s y s te m   b et w ee n   ea c h   i n v er ter   a n d   th P C C   [ 1 6 ] .     T h is   co m m u n icatio n   s y s te m   i s   b en ef icial  f o r   th i m p le m en t atio n   o f   m u ltil e v el  co n tr o alg o r ith m .   I n   ad d itio n ,   th i n f o r m atio n   o n   t h P C C   v o ltag e   ca n   b o b tain ed   u s i n g   t h is   co m m u n icatio n   ch a n n e l.  T h is   allo w s   t h co n tr o s y s te m   to   ca lc u late  t h lin i m p ed an ce   i n   r ea tim w it h   s m all  co m p u tatio n a l   r eso u r ce   an d   h ig h   ac cu r ac y .   T h is   p ap er   p r esen ts   an   ad ap tiv v ir tu al  i m p ed an ce   b ased   d r o o p   co n tr o s ch e m f o r   p ar allel  in v er ter   o p er atio n   in   lo w   v o ltag e   m icr o g r id   to   en s u r e   th e   p o w er   s h ar in g   p er f o r m a n ce   e v e n   w h e n   t h lin e   i m p ed an ce   i s   s u b j ec to   ch an g e I n   t h p r o p o s ed   m e th o d ,   th li n i m p ed a n ce   is   f ir s est i m a t ed   in   r ea ti me   an d   t h v ir t u al  i m p ed an ce   is   ad j u s ted   ac co r d in g l y   to   r ef lect  t h c h an g i n   li n i m p ed an ce   b y   th e s ti m ate d   v alu e.   T h is   p ap er   is   o r g an ized   as  f o l lo w s .   Sectio n   2   d is c u s s es   th s tan d ar d   s tr u c tu r o f   m icr o g r i d   an d   th e   co n v e n tio n al  v ir t u al  i m p ed an c b ased   d r o o p   co n tr o s ch e m e.   Sectio n   3   ex p lai n s   t h p r o p o s ed   ad ap tiv v ir tu al   i m p ed an ce   m et h o d   as   w ell  a s   th e   esti m atio n   s ch e m o f   l in i m p ed an ce .   I n   s ec tio n   4 ,   t h s i m u latio n   r es u lts   co n d u cted   in   Ma tlab / Si m u li n k s   en v ir o n m en t s   is   p r ese n ted .   F in all y ,   th i s   p ap er   co n c lu d es i n   Sectio n   5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     A n   A d a p tive  V ir tu a l I mp ed a n c B a s ed   Dro o p   C o n tr o l S c h em fo r   P a r a llel I n ve r ter    ( N g u ye n   Tien   Ha i )   1311   2.   M I CRO G RID  ST R UCTU RE   AN CO NV E N T I O N AL   V I RT UAL   I M P E DA NCE  B AS E D   DRO O P   CO NT RO L   t y p ical  s tr u c tu r o f   m icr o g r id   is   s h o w n   i n   Fig u r 1 .   Mic r o g r id   co n s is t s   o f   DG  s y s te m s   an d   lo ad s   ca p ab le  o f   o p er atin g   w i th ,   o r   i n d ep en d en tl y   f r o m ,   t h m ai n   p o w er   g r id .   M icr o g r id   is   co n n ec ted   to   th e   p o w er   g r id   at  t h P C C .   Ho w e v er ,   wh en   th e   f au l o cc u r s   i n   t h u til it y   g r id ,   m icr o g r id   is   d is co n n e cted   f r o m   th e   m a in   p o w er   g r id   a n d   is   tr an s f er r ed   to   is lan d ed   m o d e.   I n   t h is   m o d e,   m icr o g r id   s u p p lies   e n tire   lo ad   d em a n d   i lo ca l   ar ea   b y   d is tr ib u ti n g   t h to tal   d e m an d   in to   ea ch   DG   s y s te m   a cc o r d in g   to   i ts   r ated   p o w er .   I n   ad d itio n ,   t h lea s t   i m p o r tan lo ad   ca n   b s h u td o w n   if   m icr o g r id   is   in ad eq u at to   s u p p ly   t h en tire   lo ad   d e m an d   i n   o r d er   t o   m ai n tai n   th s u p p l y   f o r   cr itical  o n es .           Fig u r 1 .   Sch e m atic  d iag r a m   o f   m icr o g r id       Dr o o p   co n tr o h as  b ee n   p o p u lar   m e th o d   ad o p ted   f o r   m icr o g r id   s in ce   it  d o es  n o r eq u ir an y   h i g h   b an d w id t h   co m m u n icatio n   c h an n el   f o r   co n tr o l p u r p o s es .   T h is   i s   v er y   p r ef er r ed   f ea t u r i n   m icr o g r id   b ec a u s e   th DG   s y s te m s   ar o f te n   d i s t r ib u ted   in   w id ar ea .   T h m ai n   id ea   o f   th e   d r o o p   co n tr o co m es  f r o m   t h s el f - r eg u lat io n   f ea tu r o f   t h s y n ch r o n o u s   g e n er ato r .       Fig u r 2   d e m o n s tr ates  a   s i m p lif ied   m o d el  r ep r esen tin g   th e   co n n ec tio n   o f   p o w er   co n v er te r   to   u ti l it y   g r id   th r o u g h   tr a n s i m i s io n   li n e   w it h   g iv e n   i m p ed a n ce .   I n   Fi g u r 2 ( a) ,   th g r id - co n n ec ted   in v er ter   is   d ep icted   as  an   id ea v o lta g s o u r ce .   A c co r d in g   to   th is   s i m p li f ied   d iag r a m ,   th ac ti v an d   r ea ctiv p o w er s   tr an s f er r ed   to   th g r id   b y   g r id - co n n ec ted   i n v er ter   ca n   b w r itte n   as   f o llo w s     1 2 1 2 22 c o s ( ) s i n ( ) A A A B B V P R V V X V RX           ( 1 )       1 2 1 2 22 s i n ( ) c o s ( ) A A B A B V Q R V X V V RX           ( 2 )     w h er P A   an d   Q ar th ac tiv an d   r ea ctiv p o w er s   d eli v er ed   f r o m   t h in v er ter   to   th g r id ,   r esp ec tiv el y ,   V an d   V B   ar th in v er ter   o u tp u t   v o ltag an d   th P C C   v o lta g e ,   r esp ec ti v el y ,   i Z R j X  is   th li n i m p ed an ce ,   an d   φ 3   i s   t h cu r r e n p h a s a n g le.   T h r elatio n   b et w ee n A V an d   B V is   d ep icted   in   p h aso r   d o m ai n   as  s h o w n   in   Fig u r 2 ( b ) .   Fro m   ( 1 )   an d   ( 2 ) ,   th p h ase  a n g le  an d   v o lta g a r r elate d   w it h   th ac ti v an d   r e ac tiv p o w er s   a s     12 s i n ( ) AA AB X P R Q VV                   ( 3 )     12 c o s ( ) AA AB A R P X Q VV V                  ( 4 )     I n   p r ac tice,   th m o s co m m o n   ca s is   th at  t h lin i m p ed an ce   o f   m icr o g r id   is   p u r el y   i n d u ctiv e.   I n   th is   ca s e,   it  i s   r ea s o n ab le  t o   ass u m t h at  t h r esi s ti v p ar o f   th li n i m p ed an ce   ca n   b n e g lecte d .   Fu r t h er m o r e,   b ec au s th a n g l d if f er en ce   b et w ee n   th i n v e r ter   o u tp u v o ltag a n d   P C C   v o ltag 12 ()    is   v er y   s m all ,   w ca n   al s o   ass u m e   1 2 1 2 s i n ( ) an d   12 c o s ( ) 1   .   Fro m   t h ese  a s s u m p tio n s ,     ( 3 )   an d   ( 4 )   ar r e w r i tte n   as        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 D ec em b er   2 0 1 6   1 3 0 9     1 3 1 9   1312   12 A AB XP VV                       ( 5 )     A AB A XQ VV V                      ( 6 )         ( a)   E q u iv ale n t c ir cu it       ( b )   P h aso r   d iag r a m     Fig u r 2 .   Si m p li f ied   m o d el  r ep r esen tin g   t h co n n ec t io n   o f   p o w er   co n v er ter   to   u t ilit y   g r id       As  ca n   b s ee n   in   ( 5 )   an d   ( 6 ) ,   th ac tiv a n d   r ea ctiv p o w er s   ar d e p en d en o n   th v o lta g d if f er e n ce   an d   p o w er   an g le 12 ()  T h a ctiv p o w er   ca n   b co n tr o ll ed   b y   a d j u s t in g   th p o w er   an g le.   T h r ea ctiv p o w er   ca n   b e   also   co n tr o lled   b y   t h i n v er ter   o u tp u v o ltag e.   Fro m   th e s r elatio n s ,   i is   po s s ib le   to   r eg u late  t h e   ac tiv a n d   r ea cti v p o w er s   in j ec ted   to   th g r id   b y   co n tr o lli n g   t h m a g n i tu d a n d   f r eq u e n c y   o f   th e   i n v er ter   o u tp u v o ltag e.   T h is   s c h e m p er m its   t h co o r d in atio n   b et w e en   p ar allel - co n n ec ted   i n v er ter s   in   m icr o g r id   s i n ce   it  is   p o s s ib le  to   co n tr o th ac tiv an d   r ea ctiv p o w er s   o f   e ac h   in d iv id u al  in v er ter   au to n o m o u s l y .   T h d r o o p   co n tr o l la w s   f o r   in d u cti v lin e   i m p ed an ce   ca n   b ex p r es s ed   as f o llo w s :     * () n P r e f A f f k P P                 ( 7 )     * () r e f n Q r e f A v V k Q Q                 ( 8 )     w h er e   * f   is   th e   r e f er e n ce   f r eq u en c y ,   n f   is   t h r ated   f r eq u e n c y   o f   m icr o g r id ,   P k   is   th e   f r eq u e n c y   d r o o p   co ef f icie n t,   r e f P   is   t h r e f er en ce   ac tiv p o w er   o f   i n v er ter s ,   * r e f v   is   th e   r ef er e n ce   v o ltag e,   n V   is   t h r ated   v o ltag e   o f   m icr o g r id ,   Q k   is   t h e   v o lta g d r o o p   co ef f icien t,   a n d   r e f Q   is   th e   r ef er e n ce   r ea cti v e   p o w er   o f   in v er ter s .   F ig u r 3   d e m o n s tr ates  g e n e r al  b lo ck   d iag r a m   o f   t h e   co n v en tio n al  d r o o p   co n tr o s ch e m to   co n tr o l   an   i n v er ter   a s   g r id - f o r m in g   co n v er ter .   I n   th is   f i g u r e,   t h e   p o w er   s h ar i n g   co n tr o ller   co n s is t s   o f   t w o   s tep s .   I n   th f ir s s tep ,   th e   ac ti v a n d   r ea ctiv p o w er s   d i s p atch ed   b y   t h in v er ter   ar ca lc u lat ed   u s i n g   t h m ea s u r ed   o u tp u v o lta g es  an d   cu r r en ts .   T h in f o r m atio n   o n   th ac tiv an d   r ea ctiv p o w er is   f ed   to   th d r o o p   co n tr o ller   to   p r o d u ce   th v o ltag e   an d   f r eq u en c y   r ef er e n ce s T h v o ltag a n d   f r eq u en c y   r e f er en ce s   f r o m   t h d r o o p   co n tr o l   s ch e m e   ar u s ed   in   th v o ltag e   r eg u lato r   w h o s o u tp u i s   t h c u r r en t   r ef er en ce   f o r   t h cu r r e n t   r eg u lato r .   I n   th e   id ea co n d itio n ,   t h co n v e n tio n al  d r o o p   co n tr o in   Fig u r e   3   p r o v id e s   g o o d   p o w er   s h ar i n g   p er f o r m a n ce   b et w ee n   p ar allel  in v er ter s .   Ho w ev er ,   i n   p r ac tic e,   th li n i m p ed an ce s   b et w ee n   i n v er ter s   an d   t h P C C   ar d if f er en t.  T h i s   m is m atc h   r es u lts   in   th u n b alan c ed   r ea ctiv p o w er   s h ar i n g .   I n   o r d er   to   s o lv th i s   p r o b lem ,   it   is   i n tu iti v to   i n tr o d u ce   p h y s ical   i m p ed a n ce   i n   ea ch   i n v er ter   to   b alan ce   t h m is m atc h .   Ho w e v er ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     A n   A d a p tive  V ir tu a l I mp ed a n c B a s ed   Dro o p   C o n tr o l S c h em fo r   P a r a llel I n ve r ter    ( N g u ye n   Tien   Ha i )   1313   th is   s o l u tio n   is   n o v iab le  s in c it  i n cr ea s es   th e   s ize  a n d   co s t   o f   t h w h o le  s y s te m s .   A   m o r ef f icie n s o lu tio n   is   to   i m p le m en t v ir t u al  i m p ed a n ce   in s tead   o f   p h y s ical  i m p ed an ce .           Fig u r 3 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h co n v en tio n al  d r o o p   co n tr o l       Vir tu al  i m p ed an ce   m et h o d   is   b ased   o n   th id ea   o f   i n cl u d in g   t h e f f ec o f   p h y s ical  i m p ed a n ce   v ir tu a ll y   i n to   th co n tr o s tr u ctu r e.   I n   t h v ir tu al  i m p ed an ce   m eth o d ,   n e w   r ef er e n ce   v a lu f or   th v o ltag e   r eg u lato r   is   o b tain ed   u s i n g   t h a t o f   th co n v e n tio n al  d r o o p   co n tr o l   s ch e m a s   f o llo w s :     * . r e f r e f v i o v v Z i                    ( 9 )     w h er e   r e f v   is   n e w   r ef er e n ce   v al u f ed   to   th v o lta g r eg u lato r ,   o i   is   th i n v er ter   o u tp u c u r r en t,  a n d   vi Z   is   th e   v ir tu a i m p ed an ce .   T h b lo ck   d iag r a m   o f   t h v ir tu a i m p ed an ce   b ased   d r o o p   co n tr o is   s h o w n   in   Fi g u r 4 .   W h en   t h ef f ec o f   v ir t u al  i m p ed an ce   is   in cl u d ed   in   t h co n tr o s tr u ct u r e,   th eq u iv ale n t   lin i m p ed a n ce   o f   in v er ter s   ca n   b o b tain ed   as f o llo w s     e q v i i Z Z Z                    ( 10 )     w h er e   i Z   is   t h p h y s ical  li n i m p ed an ce   an d   eq Z   is   th eq u iv a len t l in i m p ed a n ce .         Fig u r 4 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h v ir tu al  i m p ed an ce   s c h e m e       3.   ADAP T I VE   V I RT UAL  I M P E DANC E   M E T H O USI N G   L I NE   I M P E DANC E   E S T I M AT I O N   I n   o r d er   t o   im p le m en t   an   ad ap tiv v ir t u al  i m p ed an ce   m et h o d ,   an   esti m a t io n   s c h e m f o r   th lin e   i m p ed an ce   is   r eq u ir ed   b y   u s i n g   th in f o r m at io n   o th P C C   v o lta g e.   A s   p o in te d   o u in   [ 1 6 ] ,   th co m m u n icatio n   ch a n n el  b et wee n   i n v er ter s   a n d   P C C   al lo w s   th co n tr o ller   o f   th e   p ar allel - co n n ec ted   i n v er ter s   to   o b tain   th cr u cial  i n f o r m ati o n   f o r   ca lcu latio n   o f   li n i m p e d an ce .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 D ec em b er   2 0 1 6   1 3 0 9     1 3 1 9   1314   On e - p h ase  p h ase - lo ck ed   lo o p   ( P L L )   is   i m p le m en ted   at   th P C C   to   d eter m in th e   m a g n it u d e     an d   f r eq u en c y   o f   t h P C C   v o ltag e.   T h o b tai n ed   o u tp u ts   o f   t h P L L   ar tr a n s m itted   to   t h co n tr o ller   of   t h e   in d iv id u al  in v er ter .   T h co s o f   i m p le m e n ti n g   o ne - p h a s P L L   i s   n o h i g h   s in ce   it  r eq u ir es  o n l y   o n e   v o lta g e   s en s o r   at  th P C C .   I n   ad d itio n ,   it  ca n   b r ea lized   w i th   s m all  co m p u tatio n al   e f f o r an d   r ea s o n ab le    ac cu r ac y   [ 1 7 ] .   Fig u r 5   illu s tr ate s   th d etec ti o n   s ch e m o f   t h P C C   v o ltag an d   p h ase  a n g le  u s i n g   o n e - p h ase  P L L   b y   m ea s u r in g   o n e - p h a s v o lta g e T h o u tp u ts   o f   t h P L L   a lg o r ith m   ar th e   p h ase   an g le  2   an d   th m ag n it u d e   o f   v o ltag q V   at  th P C C   w h ic h   ar u s ed   in   th est i m a tio n   s c h e m e   f o r   th li n i m p ed a n ce .   Usi n g   th o b tain ed   in f o r m atio n   o n   th P C C ,   t h li n i m p ed an ce   b et w ee n   t h in v er ter   an d   th P C C   ca n   b ca lc u lated   as f o llo w s :     12 3 AB VV Z I                   ( 11 )     w h er e   1 A V   is   p h aso r   e x p r ess io n   f o r   th in v er ter   o u tp u v o ltag e,   2 B V   is   p h a s o r   ex p r ess io n   f o r   th P C C   v o ltag e   w it h   Bq VV 3 I   is   p h aso r   ex p r ess io n   f o r   th cu r r en in   tr a n s m is s io n   li n e,   an d   Z   is   th lin e   i m p ed an ce .   S in ce   all  t h v ar i ab les  ar av ai lab le  at  i n d i v id u al  i n v er ter   co n tr o ller ,   t h i m p ed an ce   esti m atio n   s ch e m ca n   b ea s il y   e x ec u ted   in   r ea l - ti m w i th   lo w   co m p u t atio n al   ef f o r ts .         Fig u r 5 .   D etec tio n   o f   P C C   v o ltag an d   p h a s an g le  u s i n g   o n e - p h a s P L L   m et h o d       Ma in   d is ad v an tag o f   t h co n v en t io n al  v ir t u al  i m p ed an ce   b ased   d r o o p   co n tr o is   th at  it  ca n n o s h ar th r ea ctiv p o w er   p r o p er ly   w h e n   th li n i m p ed a n ce s   ar e   ch an g ed   d u r in g   o p er atio n .   T h is   g i v es  r is to   t h n ee d   o f   co n tr o s c h e m t h a ca n   ac h iev ac c u r ate  r ea cti v p o w er   s h ar i n g   ev e n   w h e n   t h li n i m p ed a n ce   ch an g es.  I n   o r d er   to   ac c o m p li s h   s u c h   g o al,   th eq u iv ale n t   lin i m p ed a n ce   b et w ee n   i n v e r ter s   an d   P C C   ar e   k ep co n s ta n t.   I n   t h p r o p o s ed   ad ap tiv v ir tu al  i m p ed an ce   s ch e m e ,   t h v ir t u al  i m p ed an ce   p ar am eter s   o f   ea ch   in v er ter   ar ad j u s ted   ac co r d in g   to   th p h y s ica l lin i m p ed an ce   a f o llo w s :     * . r e f r e f vi o v Z vi                    ( 12 )     v i e q i Z Z Z                    ( 13 )     E v en   w h en   t h li n i m p ed an c is   ch an g e d   d u r in g   o p er atio n ,   th p r o p o s ed   s ch e m e n s u r e s   p r o p e r   r ea ctiv p o w er   s h ar i n g   b y   ad j u s t i n g   t h v ir tu al   i m p ed an ce   v alu ac co r d in g   to   th e   v ar iatio n   in   l i n i m p ed an ce .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     A n   A d a p tive  V ir tu a l I mp ed a n c B a s ed   Dro o p   C o n tr o l S c h em fo r   P a r a llel I n ve r ter    ( N g u ye n   Tien   Ha i )   1315   Sin ce   t h es ti m atio n   s ch e m e   o f   th l in i m p ed an ce   i s   f a s an d   s i m p le,   t h i m p ed a n c es  ch a n g ca n   b e   esti m ated   an d   co m p e n s ated   i n   r ea l ti m e.   Fi g u r 6   s h o w s   th co m p lete  b lo c k   d iag r a m   o f   t h e   p r o p o s ed   ad ap tiv v ir tu a l i m p ed an ce   b ased   d r o o p   co n tr o l sch e m e.       Fig u r 6 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h p r o p o s ed   ad ap tiv v ir tu al  i m p ed an ce   b ased   d r o o p   c o n tr o l sch e m e       4.   SI M UL AT I O R E S UL T S   I n   o r d er   to   ev alu ate  th p er f o r m an ce   o f   t h p r o p o s ed   ad a p tiv v ir tu a l i m p ed an ce   b ased   d r o o p   co n tr o s tr ateg y ,   th s i m u latio n s   h a v e   b ee n   ca r r ied   o u o n   th Ma t l ab /Si m u li n k   e n v ir o n m e n f o r   s y s te m   co n s i s ti n g   o f   t w o   p ar allel - co n n ec ted   in v e r ter s .   T h s y s te m   p ar a m eter s   f o r   s i m u la tio n   ar g i v e n   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   Sim u latio n   p ar a m eter s   f or   DG   s y s te m   co n s is ti n g   o f   p ar allel  in v er ter s   N o mi n a l   a c t i v e   p o w e r   n P   8   k W   N o mi n a l   r e a c t i v e   p o w e r   n Q   2 0 0   V a r   F r e q u e n c y   d r o o p   c o e f f i c i e n t   P k   - 2 × 1 0 - 5 r a d / W   V o l t a g e   d r o o p   c o e f f i c i e n t   Q k   - 5 × 1 0 - 4 V / V a r   D C   l i n k   v o l t a g e   8 0 0   V   P C C   v o l t a g e   3 8 0   V   ( l i n e - to - l i n e )   L i n e   i mp e d a n c e   0 . 6 4 2 ,   0 . 4 6 mH   Eq u i v a l e n t   l i n e   i m p e d a n c e   0 . 7 + j 0 . 2 5     S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   1 0 k H z       Fig u r 7   s h o w s   t h s i m u lat io n   r esu l ts   o f   t h co n v e n tio n al  d r o o p   co n tr o s ch e m u n d er   th e   ca s t h at   th er is   n o   d i f f er en ce   i n   l in i m p ed a n ce   b et w ee n   i n v er ter s .   As  is   s h o w n   i n   Fi g u r 7 ( a)   a n d   Fig u r 7 ( c) ,   b o th   th ac ti v a n d   r ea cti v p o w e r s   o f   t w o   DG  s y s te m s   in j ec t ed   to   th g r id   ar eq u all y   s h ar ed .   Fig u r 7 ( b )     an d   Fi g u r 7 ( d )   d en o te  t h f r eq u en c y   r ef er e n ce   a n d   v o lta g r ef er en ce   i n   b o th   in v er ter s ,   r esp ec tiv el y .   T h ese   r ef er en ce   v al u es  ar p r o d u ce d   b y   th d r o o p   co n tr o l   s ch e m e   an d   th ac tiv an d   r ea ctiv p o w er s   d eliv er ed   to   th g r id   ca n   b e f f ec tiv e l y   r eg u lated   b y   c h an g i n g   th e s e   r ef er en ce   v al u e s .   B esid g o o d   p o w er   s h ar i n g   p er f o r m a n ce ,   t h co n tr o s tr u c tu r also   s h o w s   g o o d   r esu lt s   i n   v ie w   o f   t h o u tp u t   v o lta g e s   an d   o u tp u c u r r en ts   as  illu s tr ated   in   Fi g u r 7 ( e) .   W h en   t h p o w er   is   p r o p er ly   s h ar ed   a m o n g   i n v er ter s ,   t h cir cu lati n g   c u r r en t s   b et w ee n   in v er ter s   ar s m all  a n d   n eg li g ib le  as i n d icate d   in   Fi g u r 7 ( f ) .   Fig u r 8   s h o w s   t h p er f o r m a n ce   o f   t h co n v e n tio n al  d r o o p   co n tr o s c h e m b ased   o n   t h v ir t u al   i m p ed an ce   m et h o d   w h en   th e   l in i m p ed an ce s   o f   ea ch   i n v er t er   ar d if f er en t.  Fi g u r 8 ( a)   cl ea r l y   d e m o n s tr ate s   th at  t h r ea cti v p o w er s   d i s p at ch ed   b y   ea ch   in v er ter   co n v er g to   th s a m v al u es  a f ter   s m a ll  tr an s ien p er io d .   I n   ad d itio n ,   as  is   s h o w n   i n   F ig u r 8 ( b ) ,   th ac tiv p o w er   in j ec ted   to   th g r id   is   al m o s t   u n a f f ec ted   b y   t h d if f er e n ce   in   li n i m p ed an ce .   T o   e x am i n e   t h p er f o r m an c o f   th v ir t u al  i m p ed an ce   b ased   d r o o p   c o n tr o m et h o d   u n d er   lin i m p ed an c ch an g d u r in g   o p er atio n s ,   t h lin i m p ed an ce   is   c h an g e at  t=0 . 4 s A th b eg in n i n g ,   t h li n i m p ed an ce   v alu e s   o f   b o th   t h t w o   in v er ter s   ar e   0 . 6 4 2 + j 0 . 1 1 .   Ho w e v er ,   th li n e   i m p ed an ce   i n   DG 1   in v er ter   is   ch an g e d   to   0 . 6 4 2 + j 0 . 2 2   a t 0 . 4 s   w h ile  th at  o f   DG2   i n v er ter   is   k ep to   th s a m e   v alu e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 D ec em b er   2 0 1 6   1 3 0 9     1 3 1 9   1316       ( a)   A ctiv p o w er   s h ar in g   ch ar ac ter is tics   ( b )   Fre q u en c y   r ef er en ce   p r o d u ce d   b y   d r o o p   co n tr o l         ( c)   R ea ctiv p o w er   s h ar in g   c h ar ac ter is tics   ( d )     Vo ltag r ef er en ce   p r o d u ce d   b y   d r o o p   co n tr o l         ( e)   T h r ee - p h ase  o u tp u t v o lta g es a n d   cu r r en t s   ( f )   C ir cu la tin g   c u r r en ts     Fig u r 7 .   P er f o r m a n ce   o f   th c o n v e n tio n al  d r o o p   co n tr o l   s ch e m e       Fig u r 9   s h o w s   t h s i m u la tio n   r esu lt s   f o r   th is   ca s e.   E x ce p f o r   th lin i m p ed an ce   c h an g e,   th o th er   s i m u lat io n   co n d itio n s   ar t h s a m a s   Fi g u r 8 .   I is   clea r   f r o m   Fig u r 9 ( a)   th at  t h r ea ctiv p o w er s   in   b o th   in v er ter s   q u ic k l y   co n v er g to   t h s a m v al u e   b ef o r t h ch a n g i n   li n i m p ed an ce   i s   i n tr o d u ce d ,   w h ic h   i s   w ell   co n s is ten w i th   th r esu l ts   i n   Fig u r 8 .   Ho w e v er ,   as  s o o n   as  th lin i m p ed an ce   is   c h an g ed   at  0 . 4 s b o th   in v er ter s   d o   n o s h ar th e   r ea ctiv p o w er s   w e ll   as   s h o w n   in   Fig u r 9 ( a) ,   w h ic h   clea r l y   s h o w s   t h w ea k n ess   o f   th v ir t u al  i m p ed an ce   b ased   d r o o p   co n tr o l   m et h o d .   Un li k th r ea ctiv p o w er   c h ar ac t er is tic s ,   t h ac tiv e   p o w er   s h ar i n g   is   u n af f ec ted   b y   t h ch a n g in   lin e   i m p ed an c e .   E v en   i f   s m a ll  d is cr ep an c y   in   t h ac ti v p o w er   s h ar i n g   i s   o b s er v ed   o n l y   d u r in g   tr an s ie n p er io d s   d u to   th ch an g in   li n i m p ed a n ce ,   t w o   ac tiv p o w er s   ar q u ick l y   m ain tain ed   to   th s a m v alu e .   T h p o w er   s h ar i n g   p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   d r o o p   co n tr o s ch e m u n d er   li n i m p ed an ce   c h an g e   is   s h o w n   in   Fig u r 1 0 .   Si m i lar   to   th p r ev io u s   ca s e s ,   th ch an g e   i n   li n i m p ed an ce   d o es  n o af f ec t h e   p er f o r m a n ce   o f   t h ac ti v p o w er   s h ar i n g   as  ca n   b s ee n   i n   Fi g u r 10 ( b ) .   T h o u g h   a   s m all  p er t u r b atio n   i s   o b s er v ed   in   t h ac t iv p o w er   c h ar ac ter is tic s,   it q u ick l y   r ec o v er s   to   th e   d esire d   p er f o r m a n ce .   T h ef f ec tiv e n es s   o f   th p r o p o s ed   m et h o d   is   co n f ir m ed   i n   Fi g u r 10 ( a) .   B ef o r e   th lin i m p ed an ce   c h an g e,   t h r ea ctiv p o w er s   o f   t w o   D in v er ter s   ar eq u al l y   s h ar ed .   E v en   w h e n   th c h a n g e   in   li n i m p ed an ce   is   i n tr o d u ce d ,   th p r o p o s ed   s ch e m s h o w s   g o o d   b eh av io r   in   th r ea ctiv p o w er   s h ar i n g   o f   th s y s te m   af ter   te m p o r ar y   f lu ct u atio n   d u r in g   tr an s ie n t   p er io d s .   Th ese   s i m u latio n   r es u lt s   p r o v th e   s u p er io r it y   o f   th p r o p o s ed   m et h o d   o v er   th co n v e n tio n al  v ir t u al  i m p ed a n c s ch e m e.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     A n   A d a p tive  V ir tu a l I mp ed a n c B a s ed   Dro o p   C o n tr o l S c h em fo r   P a r a llel I n ve r ter    ( N g u ye n   Tien   Ha i )   1317                    ( a)     R ea ctiv p o w er   s h ar in g   ch ar ac ter is tics   ( b )     A ctiv p o w er   s h ar i n g   c h ar ac ter is tics     Fig u r 8 .   P er f o r m a n ce   o f   th c o n v e n tio n al  v ir t u al  i m p ed a n ce   b ased   d r o o p   c o n tr o l   s ch e m e                                       ( a)     R ea ctiv p o w er   s h ar in g   ch ar ac ter is tics   ( b )     A ctiv p o w er   s h ar i n g   c h ar ac ter is tics     Fig u r 9 .   P er f o r m a n ce   o f   th c o n v e n tio n al  v ir t u al  i m p ed a n ce   b ased   d r o o p   c o n tr o m e th o d   u n d er   lin i m p ed an ce   ch a n g at  0 . 4 s                                         ( a)   R ea ctiv p o w er   s h ar in g   c h ar ac ter is tics   ( b )     A ctiv p o w er   s h ar i n g   c h ar ac ter is tics     Fig u r 1 0 .   P er f o r m an ce   o f   t h p r o p o s ed   m et h o d   u n d e r   lin i m p ed a n ce   ch a n g at  0 . 4 s       Fig u r 1 1   an d   Fi g u r 1 2   s h o w   t h e s ti m ati n g   p er f o r m an ce   o f   lin e   i m p ed an ce   in   ea c h   D in v er ter ,   r esp ec tiv el y ,   w h en   t h r ea cta n ce   co m p o n e n o f   t h i m p ed an ce   in   DG1   i n v er ter   is   ch a n g ed   at  0 . 4 s As  ca n   b e   s ee n   i n   Fig u r 1 1 ( b ) ,   th e s ti m ati o n   p r o c ess   is   ac co m p li s h ed   w ith in   0 . 5 5 s r ea ch in g   th e   s tead y - s tate  v al u e   p r ec is el y .   W h ile  t h is   tr a n s ie n e s ti m at i o n   p er io d   ca u s es  t e m p o r ar y   f l u ct u atio n   i n   r ea ctiv p o w er   s h ar i n g   ch ar ac ter is tic s ,   p r o p er   s h ar i n g   i n   r ea cti v p o w er   b et w ee n   DG  i n v er ter s   ca n   b ac h ie v e d   b y   t h p r o p o s ed   ad ap tiv v ir t u al  i m p ed an ce   b a s ed   d r o o p   co n tr o l   s ch e m at  s t ea d y - s tate                         ( a)   R esis ta n ce   esti m atio n   ( b )   R ea ctan ce   esti m atio n     Fig u r 1 1 .   E s ti m ati n g   p er f o r m an ce   o f   li n i m p ed a n ce   in   DG 1   in v er ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 D ec em b er   2 0 1 6   1 3 0 9     1 3 1 9   1318       ( a)   R esis ta n ce   esti m atio n   ( b )   R ea ctan ce   esti m atio n     Fig u r 1 2 .   E s ti m ati n g   p er f o r m an ce   o f   li n i m p ed a n ce   in   DG 2   in v er ter       5.   CO NCLU SI O N S   To   g u ar an tee  a   p r o p er   p o w er   s h ar i n g   p er f o r m a n ce   b et w ee n   DG  i n v er ter s   in   lo w   v o ltag e   m icr o g r id th is   p ap er   h as   p r o p o s ed   a n   ad ap tiv v ir tu al   i m p ed a n ce   b ased   d r o o p   co n tr o s ch e m f o r   p ar allel  in v er ter   o p er atio n E v en   t h o u g h   p r o p er   p o w er   s h ar i n g   is   an   e s s e n tia f u n c tio n   i n   D i n v er ter s   o p e r ated   in   m icr o g r id th co n v en t io n al  d r o o p   co n tr o s ch e m e s   d o   n o f u l f ill   t h is   r eq u ir e m en s u cc e s s f u ll y   in   th p r esen ce   o f   t h e   ch an g i n   lin i m p ed an ce   b e t w ee n   i n v er ter s   a n d   P C C .   E s p ec iall y ,   th r ea cti v p o w er   m is m atc h   is   s ev er u n d er   t h v ar iatio n   o f   li n i m p ed an ce   d u r in g   o p er atio n .   T o   o v er co m t h is   li m itatio n ,   th e   p r o p o s ed   s ch e m e   esti m ates  t h li n i m p ed an ce ,   w h ich   i s   e m p lo y ed   in   t h v i r tu al  i m p ed a n ce   m et h o d   to   a d ap tiv e l y   ad j u s t h e   lin i m p ed an ce   v alu e.   T h p r o p o s ed   s ch e m e   allo w s   t h p ar allel - co n n ec ted   in v er ter   s y s te m   to   d etec   an d   co m p en s ate  t h c h a n g e   i n   li n i m p ed an ce   in   r ea l - ti m e .   E v en   w h e n   th lin e   i m p ed a n ce   i s   v ar ied   d u r in g   o p er atio n   in   m icr o g r id ,   g o o d   r ea ctiv p o w er   s h ar i n g   p er f o r m an ce   ca n   b o b tain ed   s i n ce   th e s ti m atio n   s ch e m ca n   i m m ed iatel y   d ete ct  th ch a n g e   i n   li n i m p ed a n ce .   To   v alid ate  th ef f ec ti v en ess   o f   t h p r o p o s ed   ad ap tiv d r o o p   co n tr o s tr a teg y ,   t h s i m u latio n s   h a v e   b ee n   ac co m p lis h ed   o n   th Ma tlab /Si m u li n k   en v ir o n m e n f o r   t w o   p ar allel - co n n ec ted   in v er ter s .   I h as  b ee n   p r o v e d   f r o m   t h co m p ar ati v s i m u latio n   r esu lt s   th at  th p r o p o s ed   m et h o d   is   s u p er io r   in   co m p ar is o n   to   th co n v e n tio n al  d r o o p   co n tr o as   w el as  th v ir tu al   i m p ed an ce   b ased   d r o o p   co n tr o l.  T h p r o p o s ed   m et h o d   ca n   co m p letel y   eli m i n ate   t h i m b alan ce   i n   r ea ctiv e   p o w er   s h ar in g   ca u s ed   b y   t h e   d if f er en ce   in   l in e   i m p ed a n c e.   I n   ad d itio n ,   it   ad ap ts   to   t h c h an g o f   li n i m p ed an ce   i n   r ea l - ti m e ,   w h ic h   y iel d s   p r ef er r ed   f ea tu r o f   DG   s y s te m s   b ec au s e   it  d o es  n o n ee d   h u m a n   in ter v e n tio n .         ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   s t u d y   w as   s u p p o r ted   b y   th e   R e s ea r ch   P r o g r a m   f u n d e d   b y   t h Seo u l   Natio n a U n i v er s it y   o f   Scien ce   a n d   T ec h n o lo g y .       RE F E R E NC E S   [1 ]   J.  D e   M a to s,   F .   S il v a ,   a n d   L .   Ri b e iro .   P o w e Co n tr o l   in   A Iso late d   M icro g rid s   w it h   Re n e w a b le  En e rg y   S o u rc e s   a n d   E n e rg y   S to ra g e   S y ste m s.  IEE T ra n sa c ti o n s o n   I n d u stria l   El e c tro n ics .   2 0 1 4 ;   6 2 (6 ):  3 4 9 0 3 4 9 7 .   [2 ]   J.  Ro c a b e rt,   A .   L u n a ,   F .   Blaa b j e rg ,   a n d   P .   R o d ríg u e z .   C o n tr o o f   P o w e Co n v e rters   in   A M i c ro g rid s.   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Po we r E lec tro n i c s.   2 0 1 2 2 7 ( 1 1 ) 4 7 3 4 4 7 4 9 .   [3 ]   H.  Ha n ,   X.  Ho u ,   J.  Ya n g ,   J.  W u ,   M .   S u ,   a n d   J.  M .   G u e rre ro .   Re v ie w   o f   P o w e S h a rin g   Co n tr o S trate g ies   f o Isla n d in g   Op e ra ti o n   o f   A M icro g rid s.  IEE T ra n s a c ti o n s o n   S ma rt Grid .   2 0 1 5 7 (1 ) 2 0 0 2 1 5 .   [4 ]     V .   Na sirian ,   Q.  S h a f iee ,   J.M .   G u e rre ro ,   F .   L .   L e w is ,   a n d   A .   Da v o u d i.   Dro o p - f re e   Distrib u ted   Co n tro f o A M icro g rid s.  IE EE   T r a n sa c ti o n o n   Po we r E lec tro n ics 2 0 1 6 3 1 ( 2 ):   1 6 0 0 1 6 1 7 .   [5 ]   J.W .   Ki m ,   H.S .   Ch o i ,   a n d   B . H.  C h o .   A   No v e Dro o p   M e th o d   f o Co n v e rter  P a ra ll e Op e ra ti o n .   I E EE   T ra n sa c ti o n o n   P o we r E lec tro n ics .   2 0 0 2 1 7 (1 ):  2 5 3 2 .   [6 ]   Q.C.   Zh o n g .   R o b u st  Dro o p   C o n tro ll e f o A c c u ra te  P r o p o rti o n a L o a d   S h a rin g   a m o n g   In v e rters   Op e ra ted   in   P a ra ll e l.   I EE T ra n s a c ti o n s o n   In d u stria E lec tro n ics .   2 0 1 3 6 0 ( 4 ):  1 2 8 1 1 2 9 0 .   [7 ]   J.  L u ,   Y.  Zh a n g ,   X .   Qia n ,   J.  L o n g ,   a n d   Z.   Zh a o ,   A   No v e V irt u a Im p e d a n c e   M e th o d   f o Dro o p   Co n tro ll e d   P a ra ll e l   UP S   I n v e rters   w it h   W irele ss   C o n tr o l.   IE EE   T ra n sp o rtati o n   E lec tri f ica ti o n   Co n f e re n c e   a n d   Ex p o ,   IT EC  A sia - P a c if ic.   2 0 1 4 ;   1 5.   [8 ]   Y.W .   L a n d   C. N.  Ka o .   A n   A c c u ra te  P o w e Co n tr o S trate g y   f o P o w e r - e lec tro n ics - in terf a c e d   Distrib u te d   G e n e r a ti o n   Un it Op e ra ti n g   in   a   L o w - v o lt a g e   M u lt ib u M icro g rid .   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we El e c tro n ics 2 0 0 9 ;   2 4 ( 1 2 ):  2 9 7 7 2 9 8 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.