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.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8 ,   p p .   139 ~ 149   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j p ed s . v 9 . i 1 . p p 1 3 9 - 149          139       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   A New  St ra tegy  f o r O n - L i ne D ro o p Adj ust m en for   M icro g rid  Co nnected  D G s       Sa t hy a pra ba k a ra n B 1 , S ub r a t a   P a ul 2 Deba s his   Cha t t er j ee 3   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Ja d a v p u Un iv e rsity ,   Ko lk a t a ,   In d ia.       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   3 0 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   1 2 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   J an   3 0 ,   2 0 1 8       T h is  p a p e p ro p o se a   si m p le  a n d   e f fe c ti v e   c o n tro tec h n iq u e   f o in terc o n n e c ti o n   o f   D re so u rc e to   th e   p o w e g rid   v i a   in terfa c in g   c o n v e rters   b a se d   o n   P h a se   lo c k e d   lo o p   ( P L L a n d   Dro o p   c o n tr o l.   T h e   b e h a v io u o f   a   M icro g rid   (M G s y ste m   d u rin g   th e   tran siti o n   f ro m   islan d e d   m o d e   to   g rid - c o n n e c ted   m o d e   o f   o p e ra ti o n   h a s b e e n   stu d ied .   A   d y n a m ic  p h a se   sh if ted   P LL   tec h n iq u e   is  lo c a ll y   d e sig n e d   f o g e n e ra ti n g   p h a se   re fe re n c e   o f   e a c h   in v e rter.  T h e   p h a se   a n g le  b e t w e e n   f il te c a p a c it o v o lt a g e   v e c to a n d   d - a x is  is   d y n a m ic a ll y   a d ju ste d   w it h   th e   c h a n g e   in   q - a x is  in v e rter   c u rre n to   g e n e ra te   th e   p h a se   re fe re n c e   o f   e a c h   in v e rt e r.   Du rin g   f l u c tu a ti o n in   lo a d   c a p a c it y ,   th e   g rid - c o n n e c ted   sy ste m   m u st  b e   a b le  to   su p p ly   b a lan c e d   p o w e f ro m   th e   u ti li ty   g rid   sid e   a n d   m icro - g rid   si d e .   T h e re f o re ,   d ro o p   c o n tr o is  im p lem e n ted   to   m a in tain   a   b a lan c e d   p o w e sh a rin g .   T h e   in v e rter  o p e ra tes   i n   v o lt a g e   c o n t ro m o d e   in   o rd e t o   c o n tro th e   f il ter  c a p a c it o v o lt a g e .   A n   a d j u ste d   d ro o p   c o n tro m e th o d   f o e q u i v a len lo a d   sh a rin g   o f   p a ra ll e c o n n e c ted   In v e rters ,   w it h o u a n y   c o m m u n ic a ti o n   b e tw e e n   in d iv i d u a in v e rter h a b e e n   p ro p o se d .   T h e   c o n tro lo o p a re   tes ted   w it h   a id   o f   M A TL A S i m u li n k   to o l   d u ri n g   se v e ra o p e ra ti n g   c o n d it io n s.   K ey w o r d :   d - q   ax is   c u r r en c o n tr o l   Dr o o p   c o n tr o l   Mic r o g r id   P h ase  l o ck ed   lo o p   P o w er   q u ali t y   Co p y rig h ©   201 8   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 :   Sath y ap r ab ak ar an   B ,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   J ad av p u r     Un iv er s it y ,   Ko l k ata,   I n d ia  7 0 0 0 3 2   E m ail:  s a th y ap r ab ak ar an b @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h in ter co n n ec tio n   o f   d is tr i b u ted   g e n er ato r s   ( DG s )   to   t h u ti lit y   g r id   th r o u g h   p o w er   elec tr o n ic  co n v er ter s   h a s   r aised   co n ce r n   ab o u p r o p e r   lo a d   s h ar in g   b et w ee n   d if f er en DG s   an d   th g r id .   T h r ed u ctio n   in   g lo b al  e m i s s io n s   a n d   en er g y   lo s s es  m a k t h m icr o g r id   ( MG )   p r o m i s i n g   a lter n ati v to   tr ad itio n al  p o w er   d is tr ib u tio n   s y s te m s .   Ho w e v er ,   th d esi g n   o f   th MG   ar ch ite ctu r p o s es a   c h alle n g f o r   an   ef f icien t o p er atio n .   MG s   ar ca te g o r ized   in to   t wo   t y p es  -   AC   a n d   DC   MG s   w h ic h   ca n   b o p er ated   in   b o th   i s lan d ed   a n d   g r id - co n n ec ted   m o d es.  Sin ce   th e x is t in g   p o w er   s y s te m   r elies  o n   A C   s y s te m s ,   t h r ec e n liter atu r es  o n   MG s   h a v e   m o s tl y   f o cu s ed   o n   AC   M Gs.   T h m icr o g r id   ca n   g en er all y   b v ie w ed   a s   cl u s ter   o f   d i s tr ib u ted   g en er ato r s   co n n ec ted   to   t h m ai n   u tili t y   g r id ,   u s u al l y   th r o u g h   v o ltag e - s o u r ce - co n v er ter   ( VS C )   b as ed   in ter f ac e s .   I i s   i m p o r tan to   ac h ie v p r o p er   lo ad   s h ar in g   b y   DG s   f o r   in ter f ac in g   o f   MG   to   th u tili t y   s y s t e m .   A   lo ad   s h ar i n g   w it h   m in i m a co m m u n icatio n   is   th b est  in   t h d is tr ib u tio n   lev el  w h en   t h n et w o r k   is   co m p le x ,   o r   it  is   r ec o n f i g u r ed   o v er   lar g ar ea   s p an   [ 1 ] - [ 3 ] .   T h DGs  en co m p a s s   w id r an g o f   tech n o lo g ie s ,   s u ch   a s   w in d   p o w er ,   m icr o   tu r b i n es ,   in ter n a l   co m b u s t io n   en g i n es,  g a s   tu r b in es,  p h o to v o ltaic  ( P V) ,   f u el  ce lls ,   an d   s to r ag s y s te m s .   Ho w e v er ,   th e   ch alle n g e s   h a v r is en   u p   at  th s a m ti m e,   i n   co n tr o llin g   p o ten tiall y   h u g n u m b er   o f   DGs  an d   o p er atin g   th e   n et w o r k   s a f el y   an d   e f f icie n tl y .   Ma n a g in g   DGs ( r e n e w ab les,  co n v e n tio n al,   an d   s to r ag e)   an d   lo ad s   w i th i n   M G s   d u r in g   th tr a n s itio n   o f   is la n d   an d   g r id - tie  m o d es  ar ch a llen g ea b le.   T h is   ch alle n g ca n   b ad d r ess ed   b y   p r o p er   d es ig n   a n d   co n tr o o f   p o w er   elec tr o n ic  d e v ices   [ 4 ] .   T h MG   n ee d s   to   b e   s tab l th r o u g h o u t   t h ese   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   139     1 4 9   140   ch an g es   to   t h d e m a n d   a n d   t h ca p ac ities   o f   th e   en er g y   s t o r ag an d   r en e w ab le  s o u r ce s .   T h MG   co n tr o ller   n ee d s   m e th o d   o f   co m m a n d i n g   t h s o u r ce s   a n d   m et h o d   o f   ass e s s i n g   th a v ailab le  ca p ac it y   o f   t h s o u r ce s   w it h i n   it s   co m m an d   [ 5 ] .     T h er ar s ev er al  co n tr o m et h o d s   p r o p o s ed   h ith er to   f o r   p o w er   m an a g e m en an d   to   co n tr o v o ltag e   an d   f r eq u e n c y   w it h i n   MG   i n   is lan d   m o d e.   MG   co n ce p p r o p o s ed   b y   t h C o n s o r tiu m   f o r   E lectr ic   R eliab ilit y   T ec h n o lo g y   So l u tio n s   ( C E R T S)  in   w h ich ,   v o lta g an d   f r eq u en c y   s tab ilit y   ar ac h ie v ed   b y   d r o o p in g   t h v o ltag a n d   f r eq u e n c y   ac co r d i n g   to   ac ti v an d   r ea cti v p o w er   r eq u ir em e n . T h n at u r al  d r o o p   m eth o d   is   n o s u itab le  w h e n   t h MG   h as  n o n li n ea r   lo ad s   d u to   th e   h ar m o n ic  cu r r en [ 6 ] - [ 9 ] .   A n o t h er   i s s u r elatin g   to   t h co n v e n tio n al   d r o o p   is   th at  th f r eq u e n c y   an d   v o lta g ar r esp ec tiv el y   r elate d   to   ac ti v an d   r ea ctiv e   p o w er   w h e n   t h o u tp u i m p ed an ce   o f   th g e n er ato r   is   m ai n l y   i n d u ct iv e,   e. g . ,   in d u ctio n   g e n er ato r s .   Hen ce ,   t h p o w er   s h ar i n g   p er f o r m an ce   i s   a f f ec t ed   b y   t h o u tp u i m p ed an ce   o f   th d is tr ib u ted   g e n er atio n   u n i ts   a n d   th li n e   i m p ed an ce s .   I in f er s   t h at,   th ac tiv p o w er - v o lta g ( P - V )   d r o o p   c o n tr o n ee d s   to   b u s ed   in s tead   o f   th e   co n v e n tio n al  ac ti v p o w er - f r eq u en c y   ( P - f )   d r o o p   co n tr o l,   w h ich   is   co n tr ar y   to   th co n v e n tio n al  elec tr ical   tr an s m is s io n   s y s te m s   o r   in d u c tio n   g e n er atio n   d o m i n ated   s y s te m s .     ( Q - V)   d r o o p   co n tr o m et h o d   is   m o s tl y   u s ed   to   i m p r o v r ea ctiv p o w er   s h ar i n g   [ 1 0 ] .   T h v o ltag e   an d   f r eq u en c y   ( V - f )   co n tr o was i m p le m e n ted   to   co n tr o l D G s   i n   a n   i s la n d ed   m o d b y   m ai n tain i n g   v o ltag e   an d   f r eq u en c y   at  r ef er en ce s .     Ho w e v er ,   p u r ( V - f )   co n tr o ller   f o r   DGs  in   is lan d ed   m o d is   n o ab le  to   r esp o n d   to   lo ad   ch an g es m a s ter - s la v co n tr o co n f ig u r atio n   o f   M is   b u ilt   [ 1 1 ] , [ 1 2 ] .   I n   g r id - c o n n ec ted   m o d e,   all   DGs  ar eq u ip p ed   w it h   P co n tr o ller s ,   an d   d u r in g   is la n d e d   m o d o n l y   th m aster   i n v er ter   s w i tch e s   to   ( V - f co n tr o to   m ai n tai n   th MG   v o ltag lev el  an d   f r eq u e n c y .   T h d r aw b ac k   o f   m aster s la v m e th o d   is   th at  it  also   tak es   lar g a m o u n t   o f   co m m u n icatio n .   B y   r etr ie v in g   th g r i d   p ar am eter s   s u c h   as   th e   v o lta g e,   f r eq u en c y ,   g r id   i m p ed an ce ,   t h in v er ter s   b ase d   o n   t h d r o o p   co n tr o m et h o d   ar ab le  to   in j ec r ea a n d   r e ac tiv p o w er   to   t h e   g r id   [ 1 3 ] , [ 1 4 ] .     I n   o r d er   to   en h a n ce   d y n a m ic   p er f o r m an ce   o f   th e   s y s te m   b y   u tili zin g   th e   lo ca ll y   m ea s u r ab le  f ee d b ac k   s ig n al,   t h e f f ec t iv co n tr o te ch n iq u f o r   in ter co n n ec tio n   o f   DG  to   p o w er   g r id   t h r o u g h   i n t er f ac in g   co n v er ter s   is   p r o p o s ed   in   th is   p ap er .   Sin ce   t h n et w o r k   s y s te m   i s   m o r co m p lex ,   lo ad   s h ar in g   w it h   m i n i m a co m m u n icatio n   is   to   b i m p le m e n ted .   Hen ce ,   an   i m p r o v ed   d r o o p   co n tr o m et h o d   wh ich   is   ca p ab le  o f   ef f icien tl y   m a n a g in g   p o w er   b et w ee n   DG s   an d   g r id   is   ad o p ted .   T h p r o p o s ed   c o n tr o tech n iq u d ep en d s   o n   r esh ap in g   t h i n p u i m p ed an c o f   th i n ter f ac ed   co n v er ter   b y   i n j ec tin g   an   ac tiv s tab iliz atio n   s i g n a at  th e   co n tr o lo o p   o f   t h co n v er ter .   T h ef f ec tiv e n e s s   o f   th e   s t u d y   i n   t h s y s te m   is   v al id ated   b y   MA T L A B /S i m u li n k   s o f t w ar d u r in g   s e v er al  o p er atin g   co n d i tio n s .       2.   M I CRO G RID AR CH I T E C T UR E       D G 1 V S I P W M D G n V S I P W M L f 1 C f 1 L f n C f n R 1 L 1 R n L n L o a d 1 L o a d n T r a n s f o r m e r B r e a k e r R g L g P C C G r i d     Fig u r 1 .   A r ch itech t u r o f   Mi cr o - Gr id       A   s i m p le  MG   s tr u ct u r is   d ev elo p ed   in   o r d er   to   test   t h e f f ec tiv e n ess   a n d   e f f ic ien c y   o f   c o n tr o ller s ,   as  s h o w n   i n   Fig u r 1 .   DG 1 , …,   DG n   ar co n n ec ted   to   t h e   v o ltag s o u r ce   in v er ter s   ( V SI)   c o n tr o lled   b y   p u ls e   w id t h   m o d u latio n   ( P W M)   co n tr o ller   f o llo w ed   b y   t h f ilter s   a n d   lo ad 1 , …, lo an d n .   A ll t h ese  DGS  ar co n n ec ted   at  th p o in o f   co m m o n   co u p lin g   ( P C C )   an d   th en ,   DG s   ar co n n ec ted   to   th m ai n   g r id   th r o u g h   t h e   tr an s m is s io n   l in e,   cir c u it  b r ea k er s ,   an d   tr an s f o r m er s .   DG s   a r i m p le m e n ted   t h r o u g h   P co n tr o ller   u n d er   g r id - co n n ec ted   m o d an d   d r o o p   co n tr o ller   ca n   b i m p le m en ted   u n d er   eith er   g r id - co n n ec ted   o r   is lan d ed   m o d [ 3 ] .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   N ew s t r a teg fo r   o n -   L in D r o o p   a d j u s tmen t fo r   Micr o g r i d   co n n ec ted   DGs ..   ( S a th ya p r a b a ka r a n   B )   141   2 . 1 .   P M o del   A   P ce ll   ca n   b m o d eled   as  cu r r en s o u r ce   co n n ec ted   w i th   o n d io d an d   t w o   r esis to r s   as  s h o w n   in   f i g u r 2 .   P m o d u le   is   b u i lt  b y   s i m p l y   co n n ec ti n g   m a n y   P ce ll s   i n   s er ie s   an d   p ar allel.   T h ch ar ac ter is tic  eq u at io n   f o r   s in g le  P ce ll is   g i v en   a s      = {  [ (  +  )  ] 1 }  +                                                                                                                                          ( 1 )     w h er V   is   o u tp u v o ltag e,   I   is   o u tp u cu r r en t,  I 0   is   ce ll  r ev er s s atu r atio n   cu r r en t,  I ph   is   lig h t - g e n er ated   cu r r en t,  q   is   elec tr o n   c h ar g e   1 . 6 × 10 23 ( C ) ,   T   is   ce ll  te m p er atu r i n   C el s i u s ,   k   is   B o ltz m an n ' s   co n s ta n t   1 . 38 × 10 19 ( J /k ) ,   R sh   is   s h u n r esis ta n ce ,   R s   is   s er ies  r esis tan ce ,   id ea lit y   f ac to r   n   is   in tr o d u ce d   in   th e   d en o m i n ato r   o f   th e x p o n en t,  w h ic h   r an g es  f r o m   1   to   2 ,   r ep r esen ti n g   th d e f ec ts   f r o m   id ea l   d io d e.         I D I p h D R s h I s h R s V p v I p v + -     Fig u r 2 .   Sin g le  Dio d Mo d el  o f   P ce ll       3.   M O DE L I N G   O F   T H E   T H R E E - P H AS E   G RID - CO NN E CT E VSI   SYS T E M   A   t y p ical  m o d el  o f   t h r ee - p h ase  g r id   co n n ec ted   VSI   w it h   an   L C   f ilter   i s   d ep icted   in   Fig u r 3 ,   w h er ea s   Rf Lf,  C f,   r ep r esen t h eq u i v ale n l u m p ed   r esis tan ce ,   an   in d u ctan ce   o f   th f il ter   an d   ca p ac itan ce   o f   th f ilter ,   r esp ec tiv el y .   I ab c   is   th g r id   cu r r e n t a n d   V abc   is   th g r id   v o ltag [ 1 3 ] .       S I X   P U L S E   C O N V E R T E R R f L f G R I D   D i s t r i b u t e d   G e n e r a t i o n V d c V a V b V c I a I b I c I d c I i n C d c S 1 S 3 S 5 S 2 S 4 S 6 E a E c E b C f     Fig u r 3 . Sch e m atic  cir cu it o f   T h r ee - p h ase  g r id - co n n ec ted   in v er ter       I n   th abc   r ef er en ce   f r a m e,   t h e   s tate  s p ac eq u atio n s   o f   t h s y s te m   eq u i v ale n t c ir cu it a r g i v en   a s        [ ] = [ ] + 1 ( [ ] [ ] )                                                                                                                                                                                                                 ( 2 )     Usi n g   P ar k s   tr an s f o r m atio n ,   ( 2 )   ca n   b ex p r ess ed   in   th dq   r ef er en ce   f r a m a s      [ ] = [       ]       [ ] + 1 ( [ ] [ ] )                                                                                                                                                                         ( 3 )   w h er   is   t h co o r d in ate  an g u l ar   f r eq u en c y ,   an d   th P ar k s   tr an s f o r m atio n   ca n   b d ef i n ed   as      =                                                                                                                                                                                                                                                                                                            ( 4 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   139     1 4 9   142     w h er e,    = [ 0 ] ,     I = [ ]    = 2 3   [                           ( 2 3 )                ( + 2 3 )          ( 2 3 )          ( + 2 3 ) 1 2                                       1 2                                                   1 2 ]                               an d     +   0   is   th s y n ch r o n o u s   r o tatin g   an g le,   0 r ep r esen ts   th i n i tial v al u e.     3 . 1 .   P ha s L o ck ed  L o o p(P L L )     T h s y n ch r o n izatio n   alg o r it h m   f o r   attai n i n g   co n tr o llab le  p o w er   f ac to r   m u s t   d etec t h p h ase  a n g le   o f   t h t h r ee - p h ase   u t ilit y   g r id   v o lta g w i th   o p ti m al   d y n a m i r esp o n s a n d   r eliab ili t y   in   o r d er   to   o b tain   th e   s y n ch r o n izatio n   o f   t h co n tr o lled   th r ee - p h ase  i n v er ter   cu r r en an d   to   en s u r th p r o p er   b eh av io r   o f   th e   in v er ter   co n tr o s tr ate g y .     t h r ee - p h ase  P L L   s tr u ct u r is   s h o w n   i n   F ig u r 4 ,   co n s i s ti n g   o f   C lar k s   an d   P ar k s   tr an s f o r m atio n s   ( also   k n o w n   as  abc   to   dq   tr an s f o r m at io n   ) ,   th P I   r eg u lato r   as  t h lo o p   f ilter ,   an d   an   in te g r ato r   as  th v o ltag e -   co n tr o ller   o s cillato r ( VC O) .   T h is     P L L   s tr u ct u r is   also   k n o w n   a s   S y n c h r o n o u s   R ef er e n ce   Fra m e( S R F)   P L L   o r   dq   P L L .   T h in p u v ar iab les  ar t h r ee   p h ase   u t ilit y   g r i d   v o ltag e s ( V a ,   V b V c ) an d   o u tp u t v ar iab le  is   t h p h ase   a n g le( θ ) . [ 1 6 ] , [ 1 7 ]     P I 1 / s a b c d q o α β α β V α V β V d V q L o o p   f i l t e r V * q = 0 ω r e f = 3 1 4 ω θ V a b c + - + +     Fig u r 4 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h dq   P L L   s y n ch r o n izatio n   al g o r ith m       3 . 2 .   VSI   co ntr o l st ra t e g ies   VSI   is   n ee d ed   to   in ter f ac th DG  u n it  to   th g r id   an d   p r o v id f lex ib le  o p er atio n .   A s   s h o w n   i n   Fig u r 5 ,   th e   p o w er   cir c u it o f   t h VSI   b ased   DG  u n i t is   as s o ciate d   w ith   th e   co n tr o l str u ct u r e,   s o   th co n tr o lled   o p er atio n   o f   th DG  u n it  r elie s   o n   th i n v er ter   co n tr o m o d e.   Fo r   in s tan ce ,   i n   t h g r id - co n n ec ted   m o d e,   D G   u n i o p er ates  as  P g en er ato r   an d   th in v er ter   s h o u ld   f o llo w   th P co n tr o m o d e,   w h ile  v o lta g an d   f r eq u en c y   r e g u latio n   ar n o r eq u ir ed   b ec au s t h g r id   v o lt ag is   f i x ed .   Ho w ev er ,   i n   t h is lan d ed   m o d e,   t h e   DG  u n it s   ar e x p ec ted   to   m ee th e   lo ad   d e m a n d   w it h   r esp ec to   th e   q u ali t y   o f   p o w er   s u p p l y .   I n   t h is   ca s e,   t h e   v o ltag a n d   f r eq u en c y   ar n o f i x ed   an d   th in v er ter   s h o u ld   f o llo w   th ( V - f)   co n tr o m o d t ak in g   i n to   ac co u n t   th in v er ter   p o w er   r atin g   f o r   s h ar in g   p o w er   is s u [ 1 5 ] , [ 1 6 ] .       P W M a b c d q o P I   C U R R E N T   C O N T R O L P O W E R   C O N T R O L d q o a b c P L L a b c d q o G r i d ω V d V q P r e f Q r e f I d * I q * I d I q V d * V q * V r e f * T h r e e   P h a s e     I n v e r t e r S 1 S 2 S 5 S 6 S 4 S 3 + - V a b c L g R g L f C f I a b c I L V d c     Fig u r 5 .   C o n tr o l Str u ct u r o f   Gr id - co n n ec ted   VSI   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   N ew s t r a teg fo r   o n -   L in D r o o p   a d j u s tmen t fo r   Micr o g r i d   co n n ec ted   DGs ..   ( S a th ya p r a b a ka r a n   B )   143   3 . 3 .   P Q   Co ntr o l St ra t e g y       V a b c I a b c I d * ω L ω L P I P I P L L d q o a b c P * Q * I d * I q * a b c d q o a b c d q o I q * I q I d V q V d V d V q θ θ V d * V q * + - + + + + P W M E q u a t i o n .   ( 5 - 8 ) + - + -   P I P I d q 0     a b c V *   r e f   S i n   θ V a b c a b c d q 0 θ V d V q - + - + - + - + + Q r e f Q m e a s V r e f V * r e f n 1 θ I d * I q * V q * V d * I a b c a b c d q 0 + - + - I d I q I * d   r e f I * q   r e f   Fig u r 6 .   Stru ct u r o f   ac tiv a n d   r ea ctiv co n tr o l   Fig u r 7 .   Stru ct u r o f   v o lta g an d   f r eq u e n c y   co n tr o l       Fo r   b o th   m icr o g r id   o p er atio n   m o d e s ,   as  lo n g   as  th v o lta g e   an d   f r eq u en c y   ar in   s tab le  co n d itio n ,   th P co n tr o m o d ca n   b u s ed   eith er   to   i m p o r less   p o w er   f r o m   th u tili t y   ( P ea k   Sh av i n g )   in   g r id - co n n ec ted   m o d o r   to   in j ec s tab le  ac tiv a n d   r ea ctiv p o w er   in   s tan d alo n m o d e.   T h P m o d is   u s u all y   ap p lied   to   th DG  u n it s   w h ic h   s u p p l y   co n s ta n p o w er .   I n   th is   ca s e,   t h a m p li tu d an d   p h ase  an g le  o f   t h e   in v er ter   cu r r en i s   co n tr o lled   in   o r d er   to   i n j ec th e   p r e - s e ac tiv a n d   r ea cti v p o w er   v al u es   w h ich   ca n   b e   d ef in ed   lo ca ll y   o r   b y   t h Mic r o g r id   C o n tr o C en tr ( MG C C ) .   [ 1 8 ] - [ 2 0 ] .   Fig u r 6   s h o w s   th b lo ck   d iag r a m   o f   th P co n tr o l stra teg y .   T h m ea s u r ed   v al u es o f   t h ac ti v an d   r ea ctiv p o w er   ca n   b ex p r ess ed   as   = 3 2 ( + )                                                                                                                                                                                                                                                                 ( 5 )     = 3 2 ( )                                                                                                                                                                                                                                                                 ( 6 )     T h v ar iatio n   in   f r eq u e n c y   a n d   v o ltag ar co n s id er ed   to   ad j u s th ac ti v an d   r ea ctiv p o w er .   T h e   eq u atio n s   ( 7 )   an d   ( 8 )   p r o v id th d etails  o f   d r o o p   ad j u s t m e n in   v o lta g an d   f r eq u e n c y   to   co n tr o th cu r r en t   lo o p   an d   v o ltag lo o p   ( s ee   Fig u r 6 )     = ( + ) ( )                                                                                                                                                                                                                                         ( 7 )     = ( + ) ( )                                                                                                                                                                                                                                           ( 8 )     3 . 4 .   V - f   Co ntr o l st ra t eg y   Fo r   r eliab le  o p er atio n   o f   th m icr o g r id ,   it  is   n ec es s ar y   to   en s u r th co n ti n u o u s   tr an s i tio n   b et w ee n   th m icr o g r id   m o d es  an d   k e ep   s tab le  o p er atio n   d u r in g   th is la n d in g   m o d i n   ter m s   o f   r eg u lati n g   t h e   m icr o g r id   v o ltag a n d   f r eq u en c y   w it h   r esp ec to   th lo ad   d em an d .   I n   t h is   ca s e,   t h DG   u n its   m u s f o llo w   t h e   lo ad   d em a n d   an d   m ai n tai n   t h e   v o ltag e   an d   f r eq u e n c y   w i th in   th r es h o ld   li m its ,   s o   th at   V - f   c o n tr o m o d h a s   to   be   ad o p ted   b y   o n o r   m o r DG  u n its   i n   o r d er   to   s atis f y   th ab o v r eq u ir e m en t s   [ 9 ] .   T h b lo ck   d iag r a m   o f   th e   ap p licatio n   is   s h o w n   i n   Fi g u r 7 .   Sin ce   th r ef er e n ce   v o lta g e   an d   f r eq u e n c y   v al u es  ca n   b d ef in ed   lo ca ll y ,   t h e   f r eq u en c y   ca n   b m ea s u r ed   b y   th P L L   as     = +                                                                                                                                                                                                                                                                                   ( 9 )     = +                                                                                                                                                                                                                                                                                 ( 10 )     T h s y s te m   t u r n s   in   to   g r id - co n n ec ted   m o d w h e n   th er is   d r o p   in   f r eq u en c y   an d   v o lta g e,   th r ea s o n   b eh in d   i s   t h c h a n g e   in   i m p ed an ce   v alu e   an d   th e   d is t u r b an c in   th e   P L L .   T h m ea s u r ed   r ea ctiv i s   co m p ar ed   w it h   r e f er en ce   r ea ctiv e   p o w e r   to   r eg u la te  t h v o ltag e.   T h m ea s u r ed   d i f f er e n ce   co m b i n ed   w it h   d r o o p   co - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   139     1 4 9   144   ef f icien p r o d u ce s   d ir ec ax is   an d   q u ad r atu r ax is   v o ltag e.   T h e   d   an d   q   v o ltag es  ar co m p ar ed   an d   r eg u lated   th r o u g h   P I   co n tr o ller   in   o r d er   to   o b tain   th n e w   d   an d   q   cu r r en r ef er e n ce   v al u e s .   T h ch an g es  o f   d   a n d   q   ax i s   cu r r en ts   ar r ep r esen ted   b y   ( 1 1 )   an d   ( 1 2 )   r esp ec tiv el y .     = ( + / ) ( )                                                                                                                                                                                                                                                     ( 11 )     = ( + / ) (                                                                                                                                                                                                                                                           ( 12 )         4.   P O WE SH AR I N G   F O P ARAL L E L   CO NN E CT E CO NVER T E O P E RA T I O NS   T h d r o o p   tech n iq u h as  b ee n   w id el y   u s ed   as  p o w er   s h ar i n g   s c h e m in   co n v e n tio n a p o w er   s y s te m   w it h   m u ltip le  g e n er ato r s .   I n   t h is   m eth o d ,   t h g e n er ato r s   s h ar th s y s te m   lo ad   b y   d r o o p in g   w i th   th f r eq u e n c y   o f   ea ch   g e n er ato r   w ith   t h r ea p o w er   ( P )   d eliv er e d   b y   th g en er ato r .   T h is   allo w s   ea c h   g e n er ato r   to   s h ar th e   ch an g es  i n   to tal  lo ad   in   m a n n er   d eter m in ed   b y   its   f r eq u en c y   d r o o p   ch ar ac ter is tic  an d   es s en tia ll y   u tili ze s   th e   s y s te m   f r eq u en c y   a s   a   co m m u n ica tio n   lin k   b et w ee n   th e   g e n er ato r   co n tr o s y s te m s .   Si m i lar l y ,   d r o p   in   th e   v o ltag a m p lit u d w ith   r ea cti v p o w er   ( Q )   is   u s ed   to   en s u r r ea ctiv p o w er   s h ar in g .         1 1 V 2 2 V L o a d I 1 I 2 V 1 1 1 L j R Z 2 2 2 L j R Z   Φ V 1 V 2 I R V 2 j X . I   ( a)   ( b )     Fig u r 8 .   ( a)   Sin g le  P h ase  eq u iv ale n t c ir cu it ( b )   its   r esp ec ti v p h aso r   d iag r a m       Sin ce   t h is   lo ad   s h ar in g   tech n i q u is   b ased   o n   th p o w er   f lo w   t h eo r y   i n   an   AC   s y s te m ,   wh ich   s tates   th at  th f lo w   o f   th ac tiv p o w er   ( P )   an d   r ea ctiv p o w er   ( Q)   b et w ee n   t w o   s o u r ce s   ca n   b co n tr o lled   b y   ad j u s tin g   th p o w er   a n g le  a n d   th v o ltag m a g n i tu d o f   e ac h   s y s te m .   T h ac tiv p o w er   f lo w   ( P )   is   m ain l y   co n tr o lled   b y   th p o w er   a n g le ,   w h i le  th r ea ctiv p o w er   ( Q )   is   m ai n l y   co n tr o lled   b y   th v o ltag es  m ag n it u d e,   in d icate s   cr it ical  v ar iab les  f o r   lo ad - s h ar i n g   co n tr o o f   p ar alleled   p o w er   co n v er ter s   as  g i v e n   in   Fig u r e. 8   ( - b ) .   As  it  s h o w s ,   th s u p p l y   f r o m   i n v er ted   s o u r ce   (V 1 )   an d   s u p p l y   f r o m   g r id   s id (V 2 )   r ep r esen ted   b y   t w o   v o lta g s o u r ce s   ar co n n ec ted   to   lo ad   th r o u g h   l in i m p ed an ce   Z   r ep r esen ted   b y   p u r in d u c t an ce s   L 1 an d   L 2   f o r   s i m p li f ied   an al y s is   p u r p o s e.   No te  th at   = +      =    an d     = 2  . I n   g en er al,   th e   co m p lex   p o w er   at  th lo ad   d u to   th in v er ter   m e asu r ed   at  an y   n et w o r k   is   g iv e n   b y       = +  = .                                                                                                                                                                                                                                                                       ( 13 )          w h er e,   : 1 ,   2 .       is   th co m p le x   co n j u g ate  o f   th i n v er ter   cu r r en t a n d   it c an   b ex p r es s ed   as   = [    + +  ]                                                                                                                                                                                                                                     ( 14 )     = 2 [ 1    + 2    2 +  ]                                                                                                                                                                                                                     ( 15 )       B ased   o n   th s i n g le  p h ase  e q u iv ale n cir c u it  o f   t h n et wo r k   ( Fig u r 8 ( a) )   an d   th cu r r en an d   co m p le x   p o w er   eq u a tio n s   ( 1 4 )   an d   ( 1 5 ) ,   th p h aso r   d iag r am   is   o b tai n ed   as  g i v e n   in   Fi g u r 8   ( b ) .   Fu r th er ,   co n s id er ed   th p o w er   co n v er t er   as  an   id ea v o lta g s o u r ce   co n n ec ted   to   th m ai n   g r id   t h r o u g h   g i v en   l in e   i m p ed an ce ,   th ac t iv a n d   r ea ctiv p o w er s   i s   d eliv er ed   to   th g r id   as g i v en   b y     1 = 1 2 + 2 [ ( 1 2  ) + 2 ]                                                                                                                                                                             ( 16 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   N ew s t r a teg fo r   o n -   L in D r o o p   a d j u s tmen t fo r   Micr o g r i d   co n n ec ted   DGs ..   ( S a th ya p r a b a ka r a n   B )   145   1 = 1 2 + 2 [ 2 + ( 1 2  ) ]                                                                                                                                                                     ( 17 )     w h er P 1   an d   Q 1   ar th ac ti v e   an d   r ea ctiv p o w er s   r esp ec ti v el y   f lo w in g   f r o m   th s o u r ce   1   ( p o w er   co n v er ter )   to   th s o u r ce   2   ( g r id ) ,   V 1   an d   V 2   ar e   th v o ltag v al u es  o f   th ese  s o u r ce s ,     co r r esp o n d s   to   th p h ase - a n g le  d if f er e n ce   b et w ee n   t h t w o   v o ltag es a n d       is   th i m p ed an ce   a n g le.     Ass u m in g   s i n     ≈    an d   co s       1 ,   ( 1 6 )   an d   ( 1 7 )   ca n   b r e w r itte n   as,     1 = 1  ( 2 )         =    1 1 2                                                                                                                                                                                                                     ( 18 )     1 = 1  ( 1 2  )               1 2 =    1 1                                                                                                                                                                 ( 19 )     T h d ir ec r elatio n s h ip   b et w e en   th p o w er   a n g le    an d   th ac tiv p o w er   as  w ell  as  th v o ltag e   d if f er e n ce   V 1     V an d   th e   r ea ctiv p o w er   ca n   b o b s er v ed   f r o m   eq u atio n s   ( 1 8 )   an d   ( 1 9 ) .   T h ese   r elatio n s h ip s   p er m it  r e g u la tin g   th g r id   f r eq u e n c y   a n d   v o ltag at  t h p o in o f   co n n ec t io n   o f   th p o w er   co n v er ter ,   b y   co n tr o llin g   t h v alu o f   th ac ti v a n d   r ea ctiv p o w er s   d eli v er ed   to   th g r i d .   Hen ce ,   th d r o o p   co n tr o l e x p r es s io n s   ca n   b g i v en   f o r   in d u cti v lin e s   as     = + (   )                                                                                                                                                                                                                                                                 ( 20 )     = +   (   )                                                                                                                                                                                                                                                                 ( 21 )     w h er   is   g r id   s u p p l y   f r eq u e n c y ,   f o   is   n o m i n al  f r eq u en c y ,   V   is   g r id   v o lta g an d   Vo   is   n o m i n al  v o lta g e I is   n o ted   th at   (f - fo )   a n d   (V - V O r ep r esen th g r id   f r eq u e n c y   a n d   th v o lta g d ev iatio n s ,   r esp ec tiv el y   f r o m   th e ir   r ated   v alu es  an d   ( P -   )   an d   ( Q -     )   ar th v ar iatio n s   in   t h ac tiv an d   r ea ctiv p o w er s   d eliv e r ed   b y   th e   p o w er   co n v er ter   to   co m p en s a te  s u c h   d ev iatio n s .   T h ese  r el atio n s h ip s   ca n   b g r ap h icall y   r ep r esen ted   b y   t h d r o o p   ch ar ac ter is tics   as s h o w n   in   Fi g u r 9 .         f P 1 P 2 f 0 V V 0 P Q 1 Q 2 Q m 2 m 1 n 2 n 1 Δ V Δ f   m 1 1 / s n 1 P r e f P m e a s Q r e f Q m e a s + - + - + - 2 π f r e f ω r e f θ r e f V r e f + - r ef r ef V * ) 3 2 ( * r e f r e f V ) 3 2 ( * ref ref V V * r e f D r o o p   C o n t r o l V * r e f   a b c     Fig u r 9 .   Dr o o p   ch ar ac ter is tics   o f   v o lta g an d   f r eq u en c y     Fig u r 1 0 .   R ef er en ce   v o ltag an d   f r eq u e n c y   o f   Dr o o p   ch ar ac ter is tics       As  s tated   i n   ( 2 0 )   an d   ( 2 1 ) ,   th e   g ai n   o f   t h co n tr o ac tio n   i n   e ac h   ca s e,   i.e . ,   t h s lo p o f   t h f r eq u en c y   an d   v o lta g d r o o p   ch ar ac ter is tic,   is   s et   b y   V   a n d   f   p ar a m eter s   r esp ec tiv e l y .   T h er ef o r e,   as  d ep icted   in   Fi g u r 9 ,   ea ch   o f   t h g r id - s u p p o r tin g   p o w er   co n v er ter s   o p er atin g   i n   th m icr o g r id   w ill  ad j u s it s   ac tiv a n d   r ea ctiv p o w er   r ef er en ce s   ac co r d in g   t o   its   P - an d   Q - d r o o p   ch ar ac ter is tic  to   co n tr ib u te  in   t h r eg u lat io n   o f   th e   m icr o g r id   f r eq u e n c y   an d   v o lta g e,   r esp ec ti v el y . [ 1 4 - 1 6 ] . I n   ca s o f   m u ltip le  in v e r ter s ,   t h e   p r o p o r tio n   o f   t h lo ad   s h ar ed   b y   ea ch   in v er ter   ca n   b ad j u s ted   b y   c h o o s in g   t h d r o o p   co ef f icien t,  d ep en d i n g   o n   its   ap p ar en p o w er   r atin g   a s   1 . 1 = 2 . 2 = = .   an d   1 . 1 = 2 . 2 = = . .   s   Fig u r 8 ( a)   s h o w s ,   t w o   i n v er ter s   s h ar th e   r ea an d   r ea c tiv lo ad s   p r o p o r tio n all y   b ased   o n   th ch o s en   d r o o p   co ef f icie n ts .   Fi g u r 1 0   s h o w s   th b lo ck   d iag r a m   o f   r ef er e n ce   v o lta g b y   d r o o p   m et h o d .   T h is   is   th r ef er e n ce   s i g n al  g e n er ate d   w it h   p h a s an g le  ( θ r e f )   b y   th r ea p o w er   ( P )   an d   a m p l itu d ( V re f )   b y   th e   r ea ctiv p o w er   ( Q ) ,   an d   t h is   i s   u s ed   f o r   th r e f er en ce   v o lta g o f   ea ch   p o w er   co n v er ter .   T h co m p lete   b lo ck   d iag r a m   o f   t h co n tr o l str u ct u r d ev elo p ed   is   g i v e n   i n   Fi g u r 1 1   an d   th s y s te m   p ar a m eter s   ar g iv e n   i n   T ab le   1 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   139     1 4 9   146   P W M + ω L - ω L P I P I P I P I V a b c I a b c P m e a s Q m e a s P r e f Q r e f + - m 1 n 1 V r e f ω * + + + + ω n e w θ V * r e f + + - + + - - + + + + + + θ a b c d q o V d V q V d q a b c I a b c θ I q I d V a b c θ P C C A C   G r i d R L θ θ a b c d q o d q o D r o o p   c o n t r o l C u r r e n t   c o n t r o l   l o o p V o l t a g e   c o n t r o l   l o o p ref V * V * d V * q a b c d q 0 V * q V * d P o w e r   C a l c u l a t i o n P V   p a n e l -     Fig u r 1 1 .   B lo ck   d iag r am   o f   C o m p lete  C o n tr o l str u ct u r o f   t h s t u d y       T ab le  1 .   Sim u latio n   p ar a m eter s   P a r a me t e r   V a l u e   D e scri p t i o n   Vg   4 0 0 V( rm s)   G r i d   v o l t a g e ( r ms)   Vd c   7 5 0   V   D C   v o l t a g e   C d c   8 0 0 uF   D C   l i n k   c a p a c i t o r   D G   p o w e r   10 Kw   P V   A r r a y s   Fs   10 K H z   S w i t c h i n g   F r e q u e n c y   Lf   45 mH   F i l t e r     i n d u c t o r     Cf   5 0 0 uF   F i l t e r   c a p a c i t o r   L1   4 uF   L i n k   i n d u c t o r   f   50 Hz   G r i d   su p p l y   f r e q u e n c y       5.   SI M UL AT I O R E S UL T S   T o   v er if y   th e   ef f ec ti v e n es s   o f   th ac t iv e   an d   r ea cti v e   p o w er   an d   d r o o p   co n tr o l,  th co n tr o ller   test i n g   is   co n d u cted   i n   t w o   d i f f er en m o d e s ,   g r id - co n n ec ted   m o d an d   is la n d   m o d e.   T h co m p le te  co n tr o s tr u ct u r d is cu s s ed   in   th s tu d y   i s   tes ted   w it h   d if f er en ac ti v an d   r ea ctiv lo ad   co n d itio n s .   T h tr an s i tio n   f r o m   is lan d ed   m o d to   g r id - co n n e cted   m o d u s in g   p r o p o s ed   s ch e m e s   h av e   b ee n   a n al y ze d .   T h test   h as  b ee n   co n d u cted   f o r   th ti m d u r atio n   o f   0 . 5 s ec .                ( a)                                                                                                                                                                                           ( b )     Fig u r 1 2 .     Si m u la tio n   r es u lts   o f   v o lta g an d   cu r r en m ea s u r ed   at  P C C   T h f o llo w in g   s eq u e n ce   o f   o cc u r r en ce s   is   o b s er v ed .   I n itia ll y ,   t h e   s y s te m   s tar t s   to   o p er ate  in   a n   is lan d ed   m o d at  t=0 s ec ,   th s y s te m   tr an s it s   to   g r id - co n n ec t ed   m o d at  t=0 . 2 5 s ec .     I n itia o p era tin g   co n d itio n s :   A =0 s ec ,   th r ea an d   r ea ctiv p o w er   s et  p o in ts   o f   DG  i s   s et  to   3 . 5   k W   an d   2 . 2 k Var   ( Pf   0 . 8 5 ) .     0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 -5 0 0 0 500 V OLT A GE  M EA SU R ED   A P C C Ti m e(s ec) V o l ta g e(V ) V a b V bc V ca 0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 - 3 0 - 2 0 - 1 0 0 10 20 30 C U R R EN M EA SU R ED   A P C C Ti m e(s ec) C urr ent (A ) I a b I bc I ca Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   N ew s t r a teg fo r   o n -   L in D r o o p   a d j u s tmen t fo r   Micr o g r i d   co n n ec ted   DGs ..   ( S a th ya p r a b a ka r a n   B )   147   Occ u r r en ce   ( i ) :   A 0 . 2 5   s ec ,   th r ea an d   r ea ctiv p o w er   s et  p o in ts   o f   DG   ar ch an g ed   f r o m   3 . 5 k W   an d   2 . 2 k Var   to   1 0   k W   an d   0 . 5 k Var   ( u p f ) ,   th s y s te m   tr an s it s   to   g r id - co n n ec ted   m o d e.   Occ u r r en ce   ( ii ) :   Du r i n g   t=0 . 2 5 s ec   to   t=  0 . 2 8 s ec ,   ch an g o f   p h ase  an g le  an d   d r o p   in   v o lta g ar o b s er v ed .   I n   v ie w   o f   th c h a n g e,   d ec r ea s in   f r eq u en c y   v al u an d   c h an g i n   ac ti v p o w er   is   o b s er v ed .   Du to   th e   d r o p   in   v o ltag e   th e   r ea ctiv p o w er   d e cr ea s es  g r ad u all y .   T h in cr ea s in   c u r r en v al u es   ( s ee   F ig u r 1 2 ( b ) )   s h o w s th e   VSI   s u p p o r ts   th m ai n   g r id   wh en   it i s   co n n ec ted   to   g r id   - co n n ec ted   m o d o f   o p er atio n .   Occ u r r en ce   ( iii ) :   A 0 . 2 8 s ec ,   th p o w er   r e m ai n s   u n c h an g ed .   T h s ettl in g   ti m o f   0 . 0 3 s ec   is   ac h iev ed   a s   p er   th d esig n .   T h v o lta g m ea s u r ed   at  P C C   s h o w s ,   t h v o l tag v al u e s   ar n ea r er   to   th g r id   s et  v o ltag e.             (a                                                                                                                                                                         (b )       (c                                                                                                                                                                                           (d )     Fig u r 1 3 .   Si m u latio n   r es u lt s   o f   p o w er   s h ar i n g   ( a)   A cti v p o w er   ( b )   R ea ctiv p o w er     ( c)     Fre q u en c y   ( d )   Dr o p   in   Vo ltag e       T h p er f o r m a n ce   o f   ac ti v s y n ch r o n izin g   co n tr o s c h e m e   is   ev al u ated   in   th e   m icr o   g r id   a s   s h o w n   in   th f i g u r 1 3 .   T h cu r r en co n tr o ller ,   v o ltag co n tr o ller ,   an d   d r o o p   co n tr o ller   a r co lle ctiv el y   e n g ag ed   to   v alid ate  t h co n tr o lo o p s   o f   a ctiv a n d   r ea ctiv p o w er   s o   as   to   s u p p o r th g r id - co n n ec ted   DG  o p er atio n .   T h e   ac tiv p o w er   co n tr o ller   test   i s   p er f o r m ed   w i th   s u p p o r u n it  s t ep   s ig n al.   D u r in g   g r id   s y n c h r o n izi n g   o r   d y n a m ic   o p er atio n ,   th er is   d r o p   in   f r eq u en c y   w h ic h   i s   m an a g ed   w i th   s u p p o r o f   d ir ec a x i s   c u r r en i n   ad d itio n   to   t h e   d r o o p   co - ef f ic ien t.   T h p r ed eter m i n ed   p o w er   v al u es  s h o w , ( s ee   Fig u r e. 1 3 ( a) ,   ( c) )   w it h   t h ef f icie n s m o o t h   tr ac k in g   o f   s et  v al u e s ,   th lo ad   s h ar in g   in   th g r id ,   m a n a g e   th f r eq u en c y   d r o p   d u r in g   th s u d d en   ch an g in   lo ad s .   T h r ea ctiv p o w er   co n tr o ller   e f f o r i s   b ased   o n   th e   r ea ctiv e   p o w er   d i f f er en ce   b et w ee n   Qr ef   an d   Q   m ea s u r ed   an d   g r id   v o lta g d r o p .   T h v ar ian ce   i n   v o lta g i s   co n tr o lled   b y   v o ltag a n d   f r eq u en c y   co n tr o lo o p .   T h d r o o p   co n tr o ller   co n tr o ls   th e   v ar ia n ce   in   r ea ctiv e   p o w er   th r o u g h   P I   co n tr o ller   a n d   d r o o p   co - ef f icie n t   p r o v id ed   in   th d r o o p   c o n tr o l lo o p .   Fig u r 1 4   s h o w s   t h co m p ar is o n   o f   th v ar iatio n s   in   th c u r r en an d   v o ltag d u r i n g   t h is l an d ed   an d   g r id   co n n ec ted   m o d es  o f   o p er atio n   b et w ee n   th p r o p o s ed   m o d el  an d   co n v e n tio n al  m et h o d .   Du r in g   t h e   tr an s itio n ,   DG  in j ec ts   th ac ti v p o w er   to   g r id   w h ic h   in cr ea s es  th g r id   cu r r en ( s ee   f ig u r 1 4 ( a ) ) .   T h d r o o p   is   i m p le m e n ted   d u r i n g   t h tr an s it io n   f o r   th s y s te m   s tab i lizatio n .   Dr o o p   co n tr o m a in t ain s   t h s m o o th er   o p er atio n   o f   cu r r en t   co n tr o ller   an d   r ed u ce s   th s ettli n g   ti m e .   T h v ar iatio n   i n   t h v o lta g d u r in g   t h tr a n s it io n   co n tr o lled   th r o u g h   V - co n tr o l ler   an d   d r o o p   co n tr o an d   n at u r o f   d -   a x is   an d   q - ax i s   v o lta g i s   r ep r esen ted   i n   f i g u r 1 4 ( b ) .           0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 Ti m e(s ec) A cti v P o w er(W ) P ref P m ea s 0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 - 2 0 0 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Ti m e(s ec) R ea cti v P o w er(V A R ) Qref Qm ea s 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 0 . 3 5 0 . 4 0 . 4 5 0 . 5 40 42 44 46 48 50 Ti m e(s ec) F requecn cy (Hz) 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 0 . 3 5 0 . 4 0 . 4 5 0 . 5 - 5 0 0 0 500 Ti m e(s ec) Gri v o l ta g e(V ) D r op   i n   v ol t age Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   139     1 4 9   148       ( a)   ( b )     Fig u r 1 4 .   Si m u latio n   r es u lt s   o f   d ir ec t a x is   q u ad r atu r a x is   v alu e s   o f     a)   d ir ec t c u r r en t b )   d ir ec t a n d   q u ad r atu r v o ltag e       6.   CO NCLU SI O N     T h p r o p o s ed   m et h o d   d y n a m icall y   co o r d in ates  b et w ee n   f r eq u e n c y /ac tiv p o w er   an d   v o ltag e /   r ea ctiv p o w er   g en er atio n   a n d   co n s u m p tio n   to   k ee p   t h e   P C C   p o in t   f r eq u en c y   a n d   v o ltag c lo s to   th eir   n o m i n al  v al u es.  T h u s e   o f   P co n tr o en s u r es  t h at  D Gs  c an   g en er ate  ce r tai n   p o w er   i n   ac co r d an ce   w it h   r ea l   an d   r ea ctiv p o w er   r ef er en ce s .   Dr o o p   c o n tr o ller   is   im p le m en ted   to   en s u r th q u ick   d y n a m ic  f r eq u e n c y   r esp o n s an d   p r o p er   p o w er   s h ar in g   b et w ee n   DG s   w h en   f o r ce d   is lan d in g   o cc u r s   o r   lo ad   ch an g es.  C o m p ar ed   to   p u r V - f   co n tr o an d   m ast er - s la v co n tr o l,  t h p r o p o s ed   co n tr o s tr ateg ie s   h av th e   ab ilit y   to   o p er ate   w it h o u an y   o n li n s i g n al  c o m m u n icatio n   b et w ee n   DGs   an d   m ak t h s y s te m   f a s r esp o n d in g   to   lo ad   ch an g es.  T h s i m u la tio n   r es u lts   o b tain ed   s h o w   t h at  w h e n   co m p ar ed   to   ex is tin g   m e t h o d th p r o p o s e d   co n tr o ller   is   e f f ec tiv in   p er f o r m i n g   r ea a n d   r ea ctiv p o w er   tr ac k in g ,   v o ltag e   co n tr o l   an d   p o w er - s h ar in g   d u r in g   b o th   g r id - co n n ec ted   m o d a n d   is la n d ed   m o d e,   m ak es  t h s y s te m   m o r r esi lie n t,  f ast  a n d   ad ap tiv e   u n d er   f r eq u e n lo ad   s h ed d in g   an d   r esto r r ap i d ly .   T h is   m et h o d   is   s u itab le  f o r   s m all  an d   m ed iu m - s ized   m icr o   g r id s   an d   is   n o r ec o m m e n d ed   f o r   v er y   lar g m icr o g r id s   u n les s   s i m p li f icatio n   ca n   b m ad to   th s y s te m   m o d el.           R E F E R E NC E   [1 ]   Rit w ik   M a ju m d e r ,   A rin d a m   G h o sh G e ra rd   L e d w ich   , F iru z   Zare . ,   P o w e m a n a g e m e n a n d   P o w e r   F lo w   Co n tro l   wi th   b a c k - to - b a c k   Co n v e rters   in   a   u ti li ty   c o n n e c ted   M icro g rid   I EE T ra n s.  P o we r S y ste ms .   2 0 1 0 ;   2 5 (2 ): 8 2 1 - 8 3 4 .   [2 ]   KT   T a n ,   X P e n g P L   S o YC   C h u Ce n tralize d   c o n tro f o P a ra ll e Op e ra ti o n   o f   Distrib u te d   G e n e ra ti o n   I n v e rters   in   M icr o g rid s.  IEE E   T r a n s.  S ma rt   Gr id . 2 0 1 2 3 (4 ): 1 9 7 7 - 1 9 8 .   [3 ]   Ng u y e n   T ien   Ha i,   K y e o n g - H w a   Kim A n   A d a p ti v e   V irt u a Im p e d a n c e   Ba se d   Dro o p   Co n tr o S c h e m e   f o P a ra ll e l   In v e rter  Op e ra ti o n   in   L o w   V o lt a g e   M icro g rid In ter n a ti o n a J o u rn a o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m.  2 0 1 6 ; 7 (4 ): 1 3 0 9 - 1 3 1 9 .     [4 ]   W e n lei  Ba i   M ,   Re z a   A b e d i K w a n g   Y.L e e Distrib u ted   g e n e ra ti o n   s y ste m   c o n tro stra teg ies   w it h   P V an d   f u e c e ll   in   m icro g rid   o p e ra ti o n .   Co n tro l   En g in e e rin g   Pr a c ti c e .   2 0 1 6 5 3 : 1 8 4 - 1 9 3 .   [5 ]   A sh ish k u m a S o lan k i,   A d e Na siri   , e a l, A   Ne w   F ra m e w o rk   f o M icro g rid   M a n a g e m e n t:   V irt u a Dro o p   Co n tro l .   IEE T ra n s.  S ma rt Gri d . 2 0 1 6 ;   7 ( 2 ):5 5 4   - 5 6 6 .   [6 ]   Zh ik a n g   S h u a i,   S h a n g li m   M o , Ju n   Wan g ,   e a l.   Dro o p   c o n tro m e th o d   f o lo a d   sh a re   a n d   v o lt a g e   re g u latio n   in   h ig h - v o lt a g e   m icro g rid s.  J o u rn a o M o d e rn   P o we r S y st.  a n d   Clea n   E n e rg y . 2 0 1 6 ;   4 ( 1 ):7 6 8 6 .   [7 ]   L u   X iao n a n ,   Jo se p   G u e rre ro e a l.   Co n tro o f   p a ra ll e l - c o n n e c te d   b i d irec ti o n a A C - DC  c o n v e rte rs  in   sta ti o n a ry   f ra m e   f o m icro g rid   a p p li c a ti o n .   3 rd   IEE En e rg y   C o n v .   C o n g re ss   a n d   Ex p o siti o n .   2 0 1 1 1 :4 1 5 3 - 4 1 6 0 .   [8 ]   V   Ra v ik u m a P a n d i,   A L   A l - Hin a i,   A li   F e li a c h i .   Co o r d in a te d   c o n tr o o f   d istri b u ted   e n e rg y   re so u rc e s   to   su p p o rt  lo a d   f re q u e n c y   c o n tro l.   En e rg y   C o n v e rs io n   a n d   M a n a g e me n t . 2 0 1 5 1 0 5 :9 1 8 9 2 8 .   [9 ]   M o h a m m a d   A   A b u sa ra ,   S u leim a n n   M   S h re k h ,   J o se p h   M   G u e rre ro . Im p ro v e d   d ro o p   c o n tr o str a teg y   f o g rid - c o n n e c ted   i n v e rters .   S u st a in a b le  En e rg y ,   Gr id a n d   Ne two rk s .   2 0 1 5 1 :1 0 19.   [1 0 ]   Ya ju a n   G u a n ,   Jo se p h   M   G u e rre r o Xin   Z h a o ,   e a l.   A   n e w   wa y   o c o n tro l li n g   p a ra ll e l - c o n n e c ted   in v e rters   b y   u sin g   s y n c h ro n o u re f e re n c e   f ra m e   v irt u a im p e d a n c e   lo o p     P a rt  I:  Co n tro P rin c i p le.  IEE T ra n s.  P o we El e c tro n ics 2 0 1 6 3 1 ( 6 ): 4 5 7 6     4 5 9 3 .   [1 1 ]   Us m a n   Ba sh ir  T a y a b a ,   M o h d   A z ri k   Bin   Ro sla m ,   e a l . A   re v i e w   o f   d ro o p   c o n tr o tec h n iq u e f o m icro g rid Ren e wa b le  a n d   S u sta in a b le E n e rg y   Rev iews .   2 0 1 7 ;   7 6 :7 1 7 7 2 7 .   [1 2 ]   A ll a M   Bo u z id , A h m e d   Ch a rit i , e a l .   A   su rv e y   o n   c o n tro o f   e lec tri c   p o w e d istri b u ted   g e n e ra ti o n   sy ste m f o m icro g rid   A p p li c a ti o n s Ren e wa b le a n d   S u sta i n a b le E n e rg y   Rev iews . 2 0 1 5 4 4 :7 5 1 7 6 6 .   [1 3 ]   W a le e d   A l - S a e d i,   S tefa n   W   L a c h o w icz e a l P o w e q u a li ty   e n h a n c e m e n in   a u to n o m o u s m icro g rid   o p e ra ti o n   u si n g   P a rti c le S w a rm       Op ti m iz a ti o n .   El e c trica Po we r a n d   En e rg y   S y ste ms . 2 0 1 2 4 2 ( 1 ):1 3 9 1 4 9 .     [1 4 ]   A li   Bid ra m ,   A li   Da v o u d i,   F ra n k   L   L e w is.  Distrb u ted   c o o p e ra ti v e   se c o n d a ry   c o n tro o f   M icro g rid   u sin g   F e e d b a c k   li n e a riza ti o n .   IEE T ra n s.  P o we r S y ste ms . 2 0 1 3 ;2 8 (3 ) :3 4 6 2 - 3 4 7 0 .   0 0. 05 0. 1 0. 15 0. 2 0. 25 0. 3 0. 35 0. 4 0. 45 0 5 10 15 20 25 30 35 40 D i r e c t   axi s   c u r r e n t ( I d )     ( A m p )     T i m e ( s e c ) I d - w i t h o u t   d r o o p I d - w i t h   d r o o p 0 0. 05 0. 1 0. 15 0. 2 0. 25 0. 3 0. 35 0. 4 0. 45 - 100 0 100 200 300 400 500 T i m e ( s e c ) V d , V q     ( vol t ) 0. 22 0. 24 0. 26 0. 28 0. 3 400 420 440     0. 25 0. 3 0 20 40 60 V d m e as V q re f V q m e as w itho ut droop w ith d roop V d re f Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.