T E L K O M N I K A ,   V o l . 9 ,   N o . 3 ,   D e c e m b e r   2 0 1 1 ,   p p .   5 3 1 ~ 5 3 8   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   a c c r e d i t e d   b y   D G H E   ( D I K T I ) ,   D e c r e e   N o :   5 1 / D i k t i / K e p / 2 0 1 0           5 3 1       R e c e i v e d   J u l y   7 th ,   2 0 1 1 ;   R e v i s e d   J u l y   2 5 th ,   2 0 1 1 ;   A c c e p t e d   A u g u s t   6 t h ,   2 0 1 1   F r e q u e n c y   C o n t r o l   b y   D e c e n t r a l i z e d   C o n t r o l l a b l e   H e a t i n g   L o a d s   w i t h   H   c o n t r o l l e r       Y o s h i h i s a   K i n j y o ,   K o s u k e   U c h i d a ,   T o m o n o b u S e n j y u   D e p a r t m e n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t y   o f   t h e   R y u k y u s ,     N a k a g a m i ,   J a p a n .   Em a i l :   b 9 8 5 5 4 2 @ t e c . u - r y u k y u . a c . j p       A b s t r a k   B a n y a k   s i s t e m   d a y a   k e c i l   t e r i s o l a s i   y a n g   d i c a t u   o l e h   g e n e r a t o r   d i e s e l ,   y a n g   m e n g h a s i l k a n   b i a y a   o p e r a s i   l e b i h   b e s a r   d a r i p a d a   y a n g   s a l i n g   b e r h u b u n g a n   k e   g r i d   y a n g   b e s a r .   O l e h   k a r e n a   i t u   d i i n g i n k a n   u n t u k   m e n g i n t e g r a s i k a n   s u m b e r   e n e r g i   t e r b a r u k a n   s e p e r t i   t e n a g a   a n g i n   k e   d a l a m   g r i d   k e c i l .   N a m u n ,   k a r e n a   p e m b a n g k i t   l i s t r i k   b e r f l u k t u a s i   d a r i   s u m b e r   e n e r g i   t e r b a r u k a n ,   p e n y i m p a n g a n   f r e k u e n s i   s i s t e m   t e n a g a   m e n j a d i   b e r m a s a l a h .   K e n d a l i   b e b a n   t e r d i s t r i b u s i   c e r d a s   d a p a t   d i g u n a k a n   u n t u k   m e n i n g k a t k a n   p e n e t r a s i   e n e r g i   t e r b a r u k a n   s e c a r a   s i g n i f i k a n   d a n   m e n g u r a n g i   k o n s u m s i   b a h a n   b a k a r   s o l a r .   M a k a l a h   i n i   m e n y a j i k a n   s u a t u   m e t o d o l o g i   u n t u k   k e n d a l i   f r e k u e n s i   g r i d   d e n g a n   p e m a n a s   a i r   l i s t r i k   s e b a g a i   b e b a n   t e r k e n d a l i .   S i s t e m   i n i   t e r d i r i   d a r i   g e n e r a t o r   d i e s e l ,   w i n d   f a r m ,   d a n   b e b a n .   D e n g a n   m e n e r a p k a n   s e b u a h   p e n g e n d a l i   k o n s u m s i   d a y a   y a n g   d i a d o p s i   d a r i   t e o r i   k e n d a l i   H ,   d e v i a s i   f r e k u e n s i   g r i d   d i p e r t a h a n k a n   d i   s e k i t a r   n i l a i   k a p a s i t a s .   V e r i f i k a s i   e f e k t i v i t a s   d a r i   s i s t e m   y a n g   d i u s u l k a n   d i g u n a k a n   M A T L A B   /   S i m u l i n k   u n t u k   s i m u l a s i n y a .       K a t a   k u n c i :   b e b a n   t e r k e n d a l i ,   d e v i a s i   f r e k u e n s i ,   k e n d a l i   H ,   c a t u d a y a   s e i m b a n g ,   g a l a t   c a t u d a y a       A b s t r a c t   M a n y   i s o l a t e d   s m a l l   p o w e r   s y s t e m s   a r e   p o w e r e d   b y   d i e s e l   g e n e r a t o r s ,   w h i c h   r e s u l t s   i n   g r e a t e r   o p e r a t i n g   c o s t s   t h a n   i n t e r c o n n e c t e d   l a r g e   g r i d s .   I t   i s   t h e r e f o r e   d e s i r a b l e   t o   i n t e g r a t e   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s   s u c h   a s   w i n d   p o w e r   i n t o   t h e s e   s m a l l   g r i d s .   H o w e v e r ,   d u e   t o   t h e   f l u c t u a t i n g   p o w e r   g e n e r a t i o n   f r o m   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s ,   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n s   o f   p o w e r   s y s t e m s   b e c o m e   p r o b l e m a t i c .   D i s t r i b u t e d   i n t e l l i g e n t   l o a d   c o n t r o l   c a n   b e   u s e d   t o   s i g n i f i c a n t l y   i n c r e a s e   r e n e w a b l e   e n e r g y   p e n e t r a t i o n   a n d   c u t   d i e s e l   f u e l   c o n s u m p t i o n .   T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   a   m e t h o d o l o g y   f o r   g r i d   f r e q u e n c y   c o n t r o l   b y   e l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r s   a s   c o n t r o l l a b l e   l o a d s .   T h i s   s y s t e m   c o n s i s t s   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r ,   w i n d   f a r m ,   a n d   l o a d s .   B y   a p p l y i n g   a   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o n t r o l l e r   a d o p t e d   f r o m   H   c o n t r o l   t h e o r y ,   g r i d   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   i s   m a i n t a i n e d   a r o u n d   r a t e d   v a l u e .   I n   o r d e r   t o   v e r i f y   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   p r o p o s e d   s y s t e m ,   M A T L A B / S i m u l i n k   i s   u s e d   f o r   s i m u l a t i o n s .       K e y w o r d s :   c o n t r o l l a b l e   l o a d ,   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n ,   H   c o n t r o l ,   s u p p l y   b a l a n c e ,   s u p p l y   e r r o r       1 .   I n t r o d u c t i o n   B e h i n d   t h e   s t e a d y   i n c r e a s e   i n   d e m a n d   f o r   e n e r g y   t h a t   i s   e n v i s a g e d   i n   t h e   f u t u r e   a r e   r e a s o n s   f o r   e l e c t r i c   p o w e r   d e v e l o p m e n t   f o r   v a r i o u s   u t i l i t i e s ,   i n c l u d i n g   b u i l d i n g s   a n d   e l e c t r i c   v e h i c l e s .   T h e s e ,   h o w e v e r ,   i n c r e a s e   t h e   c h a n c e s   f o r   r a p i d   f l u c t u a t i o n s   o f   p o w e r   l o a d s .   D e m a n d   f o r   e n e r g y   h a s   s h o w n   a n   u p w a r d   t r e n d   i n   m o s t   o f   t h e   i s l a n d s ,   w h i c h   a r e   s u p p l i e d   b y   d i e s e l   g e n e r a t o r s .   B u t ,   h e a v y   f u e l   o i l   w h i c h   i s   u s e d   o n   d i e s e l   e l e c t r i c   p o w e r   g e n e r a t i o n   i s   e x p e n s i v e   f o r   u n i t   p r i c e   o f   g e n e r a t e d   o u t p u t   d u e   t o   c o s t   o f   t r a n s p o r t a t i o n   a n d   h o a r d i n g .   A d d i t i o n a l l y ,   s u c h   p o w e r   g e n e r a t i o n   e x e r t s   a   b a d   i n f l u e n c e   o n   t h e   e n v i r o n m e n t   d u e   t o   u s e   o f   h e a v y   f u e l   o i l   t o   g e n e r a t e   e l e c t r i c i t y .   W i n d   g e n e r a t i o n   a n d   p h o t o v o l t a i c   g e n e r a t i o n   u s i n g   n a t u r a l   e n e r g y   h a v e   a t t r a c t e d   a t t e n t i o n   f r o m   d e p l e t i o n   i s s u e   o f   e n e r g y   r e s o u r c e   a n d   f o r e s i g h t   t o   e n v i r o n m e n t .   I n   t h e   f u t u r e   w i n d   p o w e r   f a c i l i t i e s   c o n n e c t e d   t o   s m a l l   g r i d   o n   i s l a n d s   c a n   g e t   g o o d   w i n d   b e c a u s e   o f   w i n d   p o w e r   g e n e r a t i o n   a n d   p h o t o v o l t a i c   g e n e r a t i o n   w i t h   t h e   a i m   o f   e a c h   b e i n g   r e s p e c t i v e l y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        T E L K O M N I K A     V o l .   9 ,   N o .   3 ,     D e c e m b e r   2 0 1 5 3 2 3 , 0 0 0 , 0 0 0 k W   a n d   8 2 0 , 0 0 0 k W ,   i n   J a p a n   b y   2 0 1 0 .   H o w e v e r ,   d u e   g e n e r a t i o n   f r o m   r e n e w a b l e   e n e r g y   s o u r c e s s y s t e m   b e c o m e   p r o b l e m a t i c .   I n   c a s e s   w h e r e   a b o v e s y s t e m s   a s   o n   i s l a n d s ,   d i e s e l b a l a n c e   o f   s u p p l y   a n d   d e m a n d   b y   l i m i t s   w i t h   r e s p e c t   t o   m a i n t a i n i n g   t h e   b a l a n c e   o f   s u p p l y   w i t h   g o v e r n o r s   h a v e   a u t o m a t i c g e n e r a t o r   h a s   b e e n   p r o p o s e d   f o r   c o n t r o w i t h   o u t p u t   p o w e r   l e v e l i n g   b y   a u t o m a t i c   c o n s t r a i n t   o f   e n e r g y .   T h e r e   i s   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o n t r o l   o f   d e c e n t r a l i z e d   a s   a n o t h e r   m e t h o d   f o r   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n d e m a n d   [ 3 ] .   I n   f a c t ,   t h e r e   i s   a   s p e c i f i c   e x a m p l e   t h a t   a p p l i a n c e s   f o r   e a c h   c u s t o m e r t o   s u p p r e s s   t h e   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   u s i n g w h i c h   m a y   s t e a d i l y   i n c r e a s e   a s   c o n t r o l l a b l e   l o a d   i n           T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   a   m e t h o d   f o r   s y s t e m   f r e q u e n c y c o n t r o l   u s i n g   d e c e n t r a l i z e d   l o a d s   i n   a   s m a l l   p o w e r   s y s t e m .   D e c e n t r a l i z e d   c o n t r o l l a b l e   l o a d s   a r e   c o n t r o l l e d   t o   m a i n t a i n   t h e   b a l a n c e   o f   s u p p l y   a n d   d e m a n d ,   t h e r e b y   s u p p r e s s i n g   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n .   u s e d   i n   t h i s   p a p e r   w h i c h   p o s s i b l e   f r e q u e n c y   d o m a i n .   C o n t r o l l a b l e   l o a d s   w h i c h   h a v e   a   s i d e   t o   s u p p r e s s   t h e   h i g h - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r .   l o n g - t i m e   c o n s t a n t   i s   c o n t r o l l e d   E l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r   i s   u s e d   a s   c o n t r o l l a b l e   l o a d   p r o p o s e d   c o n t r o l   s y s t e m   i s   v a l i d a t e d   b y   s i m u l a t i     2 .   P o w e r   S y s t e m   M o d e l   F i g u r e   1   i l l u s t r a t e s   t h e   s m a l l   p o w e r   s y s t e m   a n d   w i n d   f a r m   i n   s m a l l   p o w e r   i n d e p e n d e n t l y   w i t h o u t   c o n n e c t i o n   w i t h s u p p l i e r ;   t h e   s y s t e m   c a p a c i t y   i s   2 0 M W   w h i c h     ,     D e c e m b e r   2 0 1 1 :     5 3 1     5 3 8   8 2 0 , 0 0 0 k W ,   i n   J a p a n   b y   2 0 1 0 .   H o w e v e r ,   d u e   t o   t h e   e n e r g y   s o u r c e s ,   v o l t a g e   a n d   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   o f   t h e     I n   c a s e s   w h e r e   a b o v e - m e n t i o n e d   e l e c t r i c   p o w e r   f l u c t u a t i o n   o c c u r i s l a n d s ,   d i e s e l   g e n e r a t o r s   a r e   u s e d   t o   c o n t r o l   t h e   f r e q u e n c y   b a l a n c e   o f   s u p p l y   a n d   d e m a n d   b y   g o v e r n o r   f r e e   o p e r a t i o n   [ 1 ] .   B u t   d i e s e l   g e n e r a t o r s   h a v e   t h e i r   r e s p e c t   t o   m a i n t a i n i n g   t h e   b a l a n c e   o f   s u p p l y   a n d   d e m a n d   b e c a u s e   d i e s e l   g e n e r a t o r s   h a v e   a u t o m a t i c   c o n s t r a i n t .   O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   p i t c h   a n g l e   g e n e r a t o r   h a s   b e e n   p r o p o s e d   f o r   c o n t r o l   o f   d i s p e r s e d   p o w e r   s y s t e m   [ 2 ] ,   b u t   s o m e t i m e s   i n t e r f e r e   p o w e r   l e v e l i n g   b y   a u t o m a t i c   c o n s t r a i n t   o f   c o n t r o l   m e c h a n i s m   a n d   i r r e g u l a r i t y   o f   w i n d   c o n s u m p t i o n   c o n t r o l   o f   d e c e n t r a l i z e d   c o n t r o l l a b l e   l o a d s f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   c o n t r o l   t o   m a i n t a i n   t h e   b a l a n c e   o f   s u p p l y   .   I n   f a c t ,   t h e r e   i s   a   s p e c i f i c   e x a m p l e   t h a t   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o n t r o l   o f   h o m e   e l e c t r i c   e a c h   c u s t o m e r   o n   s o m e   i s l a n d   i n   B r i t a i n   [ 4 ] .   I n   a d d i t i o n ,   i t   i s   e f f e c t i v e d e v i a t i o n   u s i n g   e l e c t r i c   v e h i c l e   w i t h   s t o r a g e   b a t t e r y   n o t   m e r e   m a y   s t e a d i l y   i n c r e a s e   a s   c o n t r o l l a b l e   l o a d   i n   t h e   l o a d   s i d e   i n   t h e   f u t u r e .     F i g u r e   1 .   P o w e r   S y s t e m   M o d e l   a   m e t h o d   f o r   s y s t e m   f r e q u e n c y c o n t r o l   u s i n g   d e c e n t r a l i z e d   l o a d s   i n   D e c e n t r a l i z e d   c o n t r o l l a b l e   l o a d s   a r e   c o n t r o l l e d   t o   m a i n t a i n   t h e   b a l a n c e   o f   s u p p l y   a n d   d e m a n d ,   t h e r e b y   s u p p r e s s i n g   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n .   T o   c o n t r o l ,   H u s e d   i n   t h i s   p a p e r   w h i c h   p o s s i b l e   c o n t r o l l e r   d e s i g n   a b o u t   c o n s i d e r   a   r e s p o n s e   c h a r a c t e r i s t i c   o f   .   C o n t r o l l a b l e   l o a d s   w h i c h   h a v e   a   s h o r t   t i m e   c o n s t a n t   e x p e n d   e n e r g y   i n   l o a d   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r .   D i e s e l   g e n e r a t o r t i m e   c o n s t a n t   i s   c o n t r o l l e d   t o   s u p p r e s s   t h e   s l o w l y   v a r y i n g   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   w a t e r   h e a t e r   i s   u s e d   a s   c o n t r o l l a b l e   l o a d   i n   t h i s   p a p e r ,   a n d   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   i s   v a l i d a t e d   b y   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   i n   M A T L A B .   1   i l l u s t r a t e s   t h e   s m a l l   p o w e r   s y s t e m   p r o p o s e d   i n   [ 5 ] .   T h e r e   a r e   d i e s e l   g e n e r a t o r   p o w e r   s y s t e m   w h i c h   s u p p l i e s   e l e c t r i c i t y   f o r   p o w e r   d e m a n d c o n n e c t i o n   w i t h   l a r g e - s c a l e   p o w e r   s y s t e m   a s   t h e   g e n e r a l   s u p p l i e r ;   t h e   s y s t e m   c a p a c i t y   i s   2 0 M W   w h i c h   i s   t h e   f u n d a m e n t a l   b a s e   i n   P e r   U n i t   m e t h o d .   T h e r e   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0     f l u c t u a t i n g   p o w e r   ,   v o l t a g e   a n d   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   o f   t h e   p o w e r   f l u c t u a t i o n   o c c u r   i n   s m a l l   p o w e r   g e n e r a t o r s   a r e   u s e d   t o   c o n t r o l   t h e   f r e q u e n c y   t o   m a i n t a i n   t h e   .   B u t   d i e s e l   g e n e r a t o r s   h a v e   t h e i r   b e c a u s e   d i e s e l   g e n e r a t o r s   c o n s t r a i n t .   O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   p i t c h   a n g l e   c o n t r o l   o n   w i n d   ,   b u t   s o m e t i m e s   i n t e r f e r e   a n d   i r r e g u l a r i t y   o f   w i n d   c o n t r o l l a b l e   l o a d s   o n   t h e   l o a d   s i d e   c o n t r o l   t o   m a i n t a i n   t h e   b a l a n c e   o f   s u p p l y   a n d   c o n t r o l   o f   h o m e   e l e c t r i c   s   e f f e c t i v e   t h a t   c o n t r o l   e l e c t r i c   v e h i c l e   w i t h   s t o r a g e   b a t t e r y   n o t   m e r e   l o a d       a   m e t h o d   f o r   s y s t e m   f r e q u e n c y c o n t r o l   u s i n g   d e c e n t r a l i z e d   l o a d s   i n   D e c e n t r a l i z e d   c o n t r o l l a b l e   l o a d s   a r e   c o n t r o l l e d   t o   m a i n t a i n   t h e   b a l a n c e   o f     c o n t r o l   t h e o r y   i s   a b o u t   c o n s i d e r   a   r e s p o n s e   c h a r a c t e r i s t i c   o f   e x p e n d   e n e r g y   i n   l o a d   l   g e n e r a t o r   w h i c h   h a s   t h e   s l o w l y   v a r y i n g   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r .   p a p e r ,   a n d   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   [ 5 ] .   T h e r e   a r e   d i e s e l   g e n e r a t o r   p o w e r   d e m a n d .   T h e y   o p e r a t e   s c a l e   p o w e r   s y s t e m   a s   t h e   g e n e r a l   e l e c t r i c   p o w e r   f u n d a m e n t a l   b a s e   i n   P e r   U n i t   m e t h o d .   T h e r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     F r e q u e n c y   C o n t r o l   b y   D e c e n t r a l i z e d a r e   6 0 0 e l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r s   i n   t h e   p r o p o s e d   s y s t e m   w h o s e   r e p r e s e n t s   1 6 . 2 %   o f   s y s t e m   c o n t r o l   o f   t h e   p o w e r   s y s t e m .   T h i s   m e t h o d   c o n t r o l s   t h e   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f   o f   s y s t e m t h e   o u t p u t   p o w e r   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r ,   o u t p u t e l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r ,   a n d   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f               w h e r e   P d i s   a n d   P e   r e p r e s e n t   t h e   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m   a n d   p o w e r   c o n s u m p t i o n ,   a n d   s u p p l y   e r r o r .   i n   F i g u r e   1 . w i t h   s u p p l y   e r r o r   g e n e r a t e d   i n           F i g u r e   2 .   E W H   M o d e l     3 .     E l e c t r i c   W a t e r   H e a t e r   E W H E l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r   i s   u s e d   f o r   h o t   w a t e r   s u p p l y   t y p e   w i t h   4 . 4 k W   h e a t e r ,   t o   h e a t   t h e   w a t e r   u n t i l   b e t w e e n   5 5 m i d n i g h t   p o w e r .   T h e   e l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r   i s   m o d e l e d   a s   a   f i r s t   o r d e r   l a g   s y s t e m ,   a n d   t i m e   c o n s t a n t   w a t e r   h e a t e r s   a r e   d e c e n t r a l i z e d   i n ( E W H 1 ) ,   5 . 4 k W   ( E W H 2 ) ,   a n d   6 . 4 k W   ( E W H 3 ) .     4 .     E W H   P o w e r   C o n s u m p t i o n E W H   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o m m a n d   s y s t e m   i s   t o   E W H   a n d   i t s   c o n f i g u r a t i o n   i s   d e s c r i b e d   i n   t h i s   s e c t i o n .   I m b a l a n c e   o f   s u p p l y   a n d   d e m a n d   o c c u r s   a t   t h e   s m a l l   p o w e r   s y s t e m   f r o m   f l u c t u a t i o n   f o r   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m   a n d   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   l o a d ,   w h e n   i t   i s   r e s o l v e d ,   t h e n c o n s u m p t i o n   c o m m a n d   s y s t e m   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g d e v i a t i o n   f   a r e   d e s i r e d   t o   b e   z e r o .   F i r s t   t h e   s u p p l y   e r r o r   i s   e s t i m a t e d   b y   e s t i m a t e d   r e s u l t   f r o m   f u l l - o r d e r   o b s e r v e r   a s   e x p l a i n e d   i n   t h e   n e x t   s e c t i o n .   N e x t ,   c o n t r o l l e r   i s   d e s i g n e d   t o   c o n t r o l   t h e   E W H   p o w e r   c o n s u m p t i o n   u s i n g   e s t i m a t e d   s u p p l y   e r r o r   c o n t r o l l e r   u s i n g   H   c o n t r o l   t h e o r y   i s   d e s i g n e d   c o n t r o l   p e r f o r m a n c e   o n   t h e   f r e q u e n c y   d o m a i n .   T h e   p r o p o s e d   m e t h o d   i s   e x a m i n e d   b y   c o m p a r i n g   w i t h   u s e   o f   P I   c o n t r o l l e r   a n d   H   4 . 1 . D e s i g n   o f   F u l l - o r d e r   o b s e r v e r T h e   f u l l - o r d e r   o b s e r v e r   i s   c o n f i g u r e d   t o   e s t i m a t e   s y s t e m   b y   c o n s t r u c t i n g   t h e   s t a t e   e q u a t i o n   f o r   p o w e r   s y s t e m   m o d e l   a s   i l l u s t r a t e d   O u t p u t   p o w e r   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   a n d   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   b y   D e c e n t r a l i z e d   C o n t r o l l a b l e   H e a t i n g   L o a d s   w i t h   .   ( a r e   6 0 0 e l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r s   i n   t h e   p r o p o s e d   s y s t e m   w h o s e   t o t a l   c a p a c i t y n t s   1 6 . 2 %   o f   s y s t e m   c a p a c i t y .   F l a t   f r e q u e n c y   c o n t r o l   m e t h o d   i s   u s e d   f o r   f r e q u e n c y   t h e   p o w e r   s y s t e m .   T h i s   m e t h o d   c o n t r o l s   t h e   o u t p u t   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   t o   c o n t r o l   s y s t e m   f r e q u e n c y   t o w a r d   z e r o .   P d ,   P W F ,   P L ,   P EW H   i n   F i g g e n e r a t o r ,   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m ,   a l l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   w a t e r   h e a t e r ,   a n d   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   e l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r ,   r e s p e c t i v e l y :                           r e p r e s e n t   t h e   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m   a n d   p o w e r   c o n s u m p t i o n ,   a n d   s u p p l y   e r r o r .   F r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f   i s   c o m p u t e d   u s i n g   t h e g e n e r a t e d   i n   t h e   p o w e r   s y s t e m .   2 .   E W H   M o d e l     F i g u r e   3 .   E W H   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o m m a n d   s y s t e m   E W H   E l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r   i s   u s e d   f o r   h o t   w a t e r   s u p p l y   o f   t h e   h o m e .   T h e   s t a n d a r d   i s   a   3 7 0 h e a t   t h e   w a t e r   u n t i l   b e t w e e n   5 5 C   ( s u m m e r )   a n d   8 5 m i d n i g h t   p o w e r .   T h e   e l e c t r i c   w a t e r   h e a t e r   m o d e l   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   2 .   T h e   e l e c t r i c   w a t e r   a s   a   f i r s t   o r d e r   l a g   s y s t e m ,   a n d   t i m e   c o n s t a n t   T   i s 0 . 1 s .   T h e r e   a r e   6 0 0   e l e c t r i c   d e c e n t r a l i z e d   i n   s y s t e m ,   w i t h   r a t e d   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f ,   r e s p e c t i v e l y , 4 . 4 k W   ( E W H 1 ) ,   5 . 4 k W   ( E W H 2 ) ,   a n d   6 . 4 k W   ( E W H 3 ) .   o n s u m p t i o n   C o m m a n d   S y s t e m   E W H   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o m m a n d   s y s t e m   i s   t o   c o n t r o l   t h e   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   E W H   a n d   i t s   c o n f i g u r a t i o n   i s   d e s c r i b e d   i n   t h i s   s e c t i o n .   I m b a l a n c e   o f   s u p p l y   a n d   d e m a n d   o c c u r s   a t   t h e   s m a l l   p o w e r   s y s t e m   f r o m   f l u c t u a t i o n   f o r   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m   a n d   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   l o a d ,   w h e n   i t   i s   r e s o l v e d ,   t h e n   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   i s   s u p p r e s s e d .   E W H   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o m m a n d   s y s t e m   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   3 .   T h e   s u p p l y   e r r o r   P a r e   d e s i r e d   t o   b e   z e r o .   F i r s t   t h e   s u p p l y   e r r o r   i s   e s t i m a t e d   b y   e s t i m a t e d   r e s u l t   f r o m   e x p l a i n e d   i n   t h e   n e x t   s e c t i o n .   N e x t ,   c o n t r o l l e r   i s   d e s i g n e d   t o   c o n t r o l   t h e   E W H   p o w e r   c o n s u m p t i o n   u s i n g   e s t i m a t e d   s u p p l y   e r r o r   P ̂ e   a n d   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   c o n t r o l   t h e o r y   i s   d e s i g n e d   i n   o r d e r   t o   d e c i d e   t h e   q u a n t i t a t i v e   e v a l u a t i o n c o n t r o l   p e r f o r m a n c e   o n   t h e   f r e q u e n c y   d o m a i n .   T h e   p r o p o s e d   m e t h o d   i s   e x a m i n e d   b y   c o m p a r i n g   H   c o n t r o l l e r   i n   t h e   s i m u l a t i o n   o u t c o m e .   o r d e r   o b s e r v e r   o r d e r   o b s e r v e r   i s   c o n f i g u r e d   t o   e s t i m a t e   t h e   s u p p l y   e r r o r   s t a t e   e q u a t i o n   f o r   p o w e r   s y s t e m   m o d e l   a s   i l l u s t r a t e d   O u t p u t   p o w e r   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   a n d   d i s t u r b a n c e   o f   p o w e r   s y s t e m ,   P d i s ,   a r e   e s t i m a t e d   u s i n g     ( Y o s h i h i s a   K i n j y o )   5 3 3   t o t a l   c a p a c i t y   i s   3 . 2 4 M W   f r e q u e n c y   c o n t r o l   m e t h o d   i s   u s e d   f o r   f r e q u e n c y   d i e s e l   g e n e r a t o r   t o   c o n t r o l   F i g u r e   1   r e p r e s e n t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m ,   a l l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   e x c e p t   h e a t e r ,   r e s p e c t i v e l y :     ( 1 )     ( 2 )   r e p r e s e n t   t h e   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m   a n d   p o w e r   t h e   t r a n s f e r   f u n c t i o n   E W H   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o m m a n d   h o m e .   T h e   s t a n d a r d   i s   a   3 7 0 l   ( s u m m e r )   a n d   8 5 C ( w i n t e r )   u s i n g   2 .   T h e   e l e c t r i c   w a t e r   i s 0 . 1 s .   T h e r e   a r e   6 0 0   e l e c t r i c   s y s t e m ,   w i t h   r a t e d   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f ,   r e s p e c t i v e l y , 4 . 4 k W   c o n t r o l   t h e   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   E W H   a n d   i t s   c o n f i g u r a t i o n   i s   d e s c r i b e d   i n   t h i s   s e c t i o n .   I m b a l a n c e   o f   s u p p l y   a n d   d e m a n d   o c c u r s   a t   t h e   s m a l l   p o w e r   s y s t e m   f r o m   f l u c t u a t i o n   f o r   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m   a n d   p o w e r   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   i s   s u p p r e s s e d .   E W H   p o w e r   3 .   T h e   s u p p l y   e r r o r   P e   a n d   f r e q u e n c y   a r e   d e s i r e d   t o   b e   z e r o .   F i r s t   t h e   s u p p l y   e r r o r   i s   e s t i m a t e d   b y   e s t i m a t e d   r e s u l t   f r o m   e x p l a i n e d   i n   t h e   n e x t   s e c t i o n .   N e x t ,   c o n t r o l l e r   i s   d e s i g n e d   t o   c o n t r o l   t h e   a n d   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f .   H   t o   d e c i d e   t h e   q u a n t i t a t i v e   e v a l u a t i o n   o f   c o n t r o l   p e r f o r m a n c e   o n   t h e   f r e q u e n c y   d o m a i n .   T h e   p r o p o s e d   m e t h o d   i s   e x a m i n e d   b y   c o m p a r i n g   e r r o r   P e   i n   t h e   p o w e r   s t a t e   e q u a t i o n   f o r   p o w e r   s y s t e m   m o d e l   a s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   1 .   ,   a r e   e s t i m a t e d   u s i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        T E L K O M N I K A     V o l .   9 ,   N o .   3 ,     D e c e m b e r   2 0 1 5 3 4 f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f   a n d   d e v i a t i o n   f .   T h e   s t a t e   e q u a t i o n   h a s              F i g u r e   4 .   E W H   M o d e l     1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0     1 0 0 0     w h e r e   x   i s   t h e   s t a t e   v a r i a b l e   v e c t o r ,   d i e s e l   g e n e r a t o r   P d ,   o u t p u t   o f   g o v e r n o r ,   d i s t u r b a n c e   o f   p o w e r   F u l l - o r d e r   o b s e r v e r   i s   c o n f i g u r e d   b y   t h e   f o l l o w i n g e q u a t i o n   a n d   b l o c k   d i a g F i g u r e   4 .          W h e r e   t h e   p o l e s   o f   t h e   o b s e r v e r   ( γ e s t i m a t e .   S u p p l y   e r r o r   ∆P ̂ e   i s   e s t i m a t e d   b y   e s t i m a t e d   v a l u e   o f   o u t p u t   p o w e r   P ̂ d   a n d   e s t i m a t e d   v a l u e   o f   d i s t u r b a n c e                 I t   i s   u s e d   t h e   d e c i s i o n   o f   i n p u t   s i g n a l   f o r   c o n t r o l l e r     4 . 2   D e s i g n   o f   H   c o n t r o l l e r   T w o - i n p u t   o n e - o u t p u t   e Pe   a n d   e f ,   w h e r e   e P e   i d i f f e r e n ce   b e t w e e n   su p p l y   e r r o r   e r r o r   P *   e   w h i c h   i s   a l w a y s   0 , e v a l u e   o f   s u p p l y   e r r o r   f * w h i c h   i s   a l w a y s 0 .   L i n e a r   m a t r i x   i n e q u a l i t y   ( L M I )   a p p r o a c h     ,     D e c e m b e r   2 0 1 1 :     5 3 1     5 3 8     i n p u t   s i g n a l   o f   g o v e r n o r   u   w h i c h   c a n   c o m p u t e e q u a t i o n   h a s   t h e   f o r m :                 4 .   E W H   M o d e l             F i g u r e   5 .   E W H   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o m m a n d   s y s t e m   0 1 1 0 1 0 0 0                                   i s   t h e   s t a t e   v a r i a b l e   v e c t o r ,   x 1 ,   x 2 ,   x 3 ,   x 4   r e p r e s e n t   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   ,   o u t p u t   o f   g o v e r n o r ,   d i s t u r b a n c e   o f   p o w e r   s y s t e m   P d i s = P W F o r d e r   o b s e r v e r   i s   c o n f i g u r e d   b y   t h e   f o l l o w i n g e q u a t i o n   a n d   b l o c k   d i a g r a m   i s   i l l u s t r a t e d   i n   !             W h e r e   t h e   p o l e s   o f   t h e   o b s e r v e r   ( γ 1 = - 8 0 ,   γ 2 = - 0 . 2 ,   γ 3 = - 1 0 ,   γ 4 = - 6 0 )   a r e   d e c i d e d   b y   a   g o o d   i s   e s t i m a t e d   b y   e s t i m a t e d   v a l u e   o f   o u t p u t   p o w e r   o f   d i e s e l a n d   e s t i m a t e d   v a l u e   o f   d i s t u r b a n c e   o f   p o w e r   s ys t e m   P ̂ d i s   u s i n g   t h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n             I t   i s   u s e d   t h e   d e c i s i o n   o f   i n p u t   s i g n a l   f o r   c o n t r o l l e r   w h i c h   i s   e x p l a i n e d   i n   t h e   n e x t   s e c t i o n .   o u t p u t   H   c o n t r o l l e r   i s   d e s i g n e d   i n   t h i s   s e c t i o n .   I n p u t   o f   H i d i f f e r e n ce   b e t w e e n   su p p l y   e r r o r   ∆P ̂ e   a n d   c o m m a n d e   w h i c h   i s   a l w a y s   0 , e f   i s   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   w h i c h   i s   a l w a y s 0 .   L i n e a r   m a t r i x   i n e q u a l i t y   ( L M I )   a p p r o a c h   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   c a n   c o m p u t e   f r o m   f r e q u e n c y     ( 3 )     E W H   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o m m a n d     ( 4 )     ( 5 )     ( 6 )   r e p r e s e n t   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f ,   o u t p u t   o f   W F - P L ,   r e s p e c t i v e l y .   r a m   i s   i l l u s t r a t e d   i n     ( 7 )   6 0 )   a r e   d e c i d e d   b y   a   g o o d   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   u s i n g   t h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n     ( 8 )   e x p l a i n e d   i n   t h e   n e x t   s e c t i o n .   s e c t i o n .   I n p u t   o f   H   c o n t r o l l e r   i s   a n d   c o m m a n d   v a l u e   o f   s u p p l y   i s   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f   a n d   c o m m a n d   w h i c h   i s   a l w a y s 0 .   L i n e a r   m a t r i x   i n e q u a l i t y   ( L M I )   a p p r o a c h   [ 6 ] - [ 1 0 ]   i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     F r e q u e n c y   C o n t r o l   b y   D e c e n t r a l i z e d a p p l i e d   t o   t h e   d e s i g n   o f   t h e   H f o l l o w i n g   a r e   t h e   d e s i g n   g o a l s :     O n   t h e   l o a d   s i d e ,   E W H   e x p e n d   e n e r g y   t o   r e d u c e   t h e   h i g h e r r o r .   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n   s e n s i t i v i t y   a t   t h e   h i g h   f r e q u e n c y   O n   t h e   g e n e r a t o r   s i d e ,   d i e s e l   g e n e r a t o r   g e n e r a t e s   p o w e r   t o   r e d u c e   t h e   l o w c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r .   W e i g h t i n g   f u n c t i o n   o f   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n a s   t o   l o w   s e n s i t i v i t y   a t   t h e         ( a )   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n       ( b )   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   c o m p l e m e n t a r y   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n   F i g u r e   6 . S i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   w e i g h t i n g   f u n c t i o n s       W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   W i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   6 ( a ) , ( b ) .   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n   c o m m a n d   v a l u e   f o l l o w i n g   c a p a b i l i t y c o m p l e m e n t a r y   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   6 ( b ) .   R o b u s t n e s s   f o r   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n   i s   e x a m i n e d   S i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   d i e s e l   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   7 ,   a n d   8 ,   r e s p e c t i v e l y .   F r o m   c o n t r o l l e r   a d d i t i o n   a s   s h o w n   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r   b y   g a i n   z e r o   a t   t h e   l o w - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t .   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   8 ,   E W H   e r r o r   b y   s i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   E W H   a s   c o n f i g u r e d   a t   t h e   h i g h s i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r .   t h e   l o w - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   d o m a i n .     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   b y   D e c e n t r a l i z e d   C o n t r o l l a b l e   H e a t i n g   L o a d s   w i t h   .   ( H   c o n t r o l l e r .   C o n t r o l l e r   c o n f i g u r a t i o n   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g d e s i g n   g o a l s :     O n   t h e   l o a d   s i d e ,   E W H   e x p e n d   e n e r g y   t o   r e d u c e   t h e   h i g h - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r .   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n   W S1 ,   W S2 a r e   s e l e c t e d   s o   a s   t o   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t .   O n   t h e   g e n e r a t o r   s i d e ,   d i e s e l   g e n e r a t o r   g e n e r a t e s   p o w e r   t o   r e d u c e   t h e   l o w c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r .   W e i g h t i n g   f u n c t i o n   o f   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n W S1 ,   a s   t o   l o w   s e n s i t i v i t y   a t   t h e   l o w - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r .   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   c o m p l e m e n t a r y   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n   S i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   w e i g h t i n g           F i g .   7   S i n g u l a r   v a l u e s   p l o t   o f         F i g u r e   8 . S i n g u l a r   v a l u e s   p l o t   o f   E W H   W S1 ,   W S2 ,   W T 1 ,   a n d   W T 2 a r e   s e l e c t e d   b y   d e s i g n   g o a l s   i n   F i g 6 ( a ) , ( b ) .   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   s e n s i t i v i t y   f u n c t i o n   W S1 , W c a p a b i l i t y   a s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   6 ( a ) .   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   f u n c t i o n   W T 1 ,   W T 2 d e c i d e   t h e   r o b u s t n e s s   a g a i n s t   t h e   d i s t u r b a n c e   a s   6 ( b ) .   R o b u s t n e s s   f o r   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n   i s   e x a m i n e d   i n   t h e S i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   a n d   E W H   f o r   b e f o r e - a f t e r   t h e   a d d i t i o n a l   c o n t r o l l e r   7 ,   a n d   8 ,   r e s p e c t i v e l y .   F r o m   s i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   a f t e r     i n   F i g u r e   7 ,   t h e   d i e s e l   g e n e r a t o r   g e n e r a t e s   t o   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r   b y   g a i n   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   t h a t   i s   m a i n t a i n e d   c o n s t a n t   a t   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t .   F r o m   s i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   E W H   a f t e r   c o n t r o l l e r   a d d i t i o n     c a n   o p e r a t e   t o   r e d u c e   t h e   h i g h - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f e r r o r   b y   s i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   E W H   a s   c o n f i g u r e d   a t   t h e   h i g h - f r e q u e n c y   d o m a i n   c o m p a r e d   t o   s i n g u l a r   v a l u e   p l o t s   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r .   E l e c t r i c i t y   c o n s u m p t i o n   o f   E W H   h a s f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r   b y   g a i n   o f   E W H   d e c l i n i n g   a t   t h e     ( Y o s h i h i s a   K i n j y o )   5 3 5   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   5 .   T h e   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   a r e   s e l e c t e d   s o   a s   t o   h i g h   O n   t h e   g e n e r a t o r   s i d e ,   d i e s e l   g e n e r a t o r   g e n e r a t e s   p o w e r   t o   r e d u c e   t h e   l o w - f r e q u e n c y   ,   W S2 i s   s e l e c t e d   s o     S i n g u l a r   v a l u e s   p l o t   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r     S i n g u l a r   v a l u e s   p l o t   o f   E W H   d e s i g n   g o a l s   i n   F i g u r e   5   a s   W S 2 d e t e r m i n e   t h e   6 ( a ) .   W e i g h t i n g   f u n c t i o n s   o f   a g a i n s t   t h e   d i s t u r b a n c e   a s   i n   t h e   n e x t   s e c t i o n .   a f t e r   t h e   a d d i t i o n a l   c o n t r o l l e r   a r e   p l o t s   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   a f t e r   i e s e l   g e n e r a t o r   g e n e r a t e s   t o   r e d u c e   t h e   l o w - g e n e r a t o r   t h a t   i s   m a i n t a i n e d   c o n s t a n t   a t   E W H   a f t e r   c o n t r o l l e r   a d d i t i o n   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   f r e q u e n c y   d o m a i n   c o m p a r e d   t o   h a s   l o w   s e n s i t i v i t y   a t   e r r o r   b y   g a i n   o f   E W H   d e c l i n i n g   a t   t h e   l o w   f r e q u e n c y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        T E L K O M N I K A     V o l .   9 ,   N o .   3 ,     D e c e m b e r   2 0 1 5 3 6   F i g u r e   9 .   A l l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   e x c e p t   E W H       F i g u r e   1 0 .   W F   o u t p u t   p o w e     4 . 3   D i s t r i b u t e d   c o n t r o l   E W H   g r o u p   p o w e r   c o n s u m p t i o n   i s   c o n t r o l l e d   b y   o n   e a c h   c a p a c i t y .   I n   o t h e r   w o r d s ,   c o m m a n d   v a l u e   f o r   d e t e r m i n i n g   t h e   E W H   i s   c h o s e n   a c c o r d i n g   t o   c o n s u m p t i o n   c o m m a n d   v a l u e   o f   E W H   f r o m   t h e     "  _ _  # $ _     w h e r e   P E W H _ m a x N   a n d   η   r e p r e s e n t   r a t e d   p o w e r       5 .   S i m u l a t i o n   R e s u l t   a n d   D i s c u s s i o n T h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   s h o w   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   c o n s u m p t i o n   c o n t r o l   o f   d e c e n t r a l i z e d c o m m a n d   s y s t e m ,   H   c o n t r o l l e r s h o w s   t h e   p a r a m e t e r   o f   t h e   p o w e r   s y s t e m   u s e d   i n   V a r i a t i o n s   o f   a l l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   e x c e p t   E W H   a n d   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m   a r e a s s u m e d   i n   t h i s   p a p e r   a s   s h o w n F i g u r e   9   h a s   s h a r p   f l u c t u a t i o n   b e t w e e n   a b o u t   4 0 0 s a n d   8 0 0 s .   M o r e o v e r ,   w i n d   f a r m   i s   a s s u m e d   t o   o p e r a t e   a t   p e a k   p o w e r   a n d   s i m u l a t e d   w i t h   r a n d o m   f o r   g o o d   e s t i m a t e   a s   s e e n   i n   F i g S i m u l a t i o n   r e s u l t s   a r e   s h o w n   i n   F i g c o n t r o l l e d   b y   a   P I   c o n t r o l l e r .   P o w e r F i g u r e   1 2 ( a ) ,   a n d   E W H   e x p e n d   s u p p l y   e r r o r   P e   a s   s e e n   i n   t h i s   f i g u r e .   O u t p u t   p o w e r   E W H   a n d   w i t h   u s i n g   E W H   c o m p o n e n t   i s   r e d u c e d   b y   p o w e r   i n   F i g u r e   1 2 ( c ) .   F r e q u e n c y   d e v i a t i o n   i s   s u p p r e s s e d   i n   a b o u t   t h a t   i s   d o n e   s o   a s   t o   r e d u c e   t h e   ,     D e c e m b e r   2 0 1 1 :     5 3 1     5 3 8     9 .   A l l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   e x c e p t   E W H     1 0 .   W F   o u t p u t   p o w e r         F i g u r e   1 1 .   D i s t u r b a n c e   o f   p o w e r   s y s t e m   a n d   e s t i m a t e d   v a l u e     T a b l e   1 . S i m u l a t i o n   P i n e r t i a   c o n s t a n t   M   d a m p i n g   c o n s t a n t   D   g o v e r n o r   t i m e   c o n s t a n t   T g   d i e s e l   g e n e r a t o r   t i m e   c o n s t a n t   T g   E W H   t i m e   c o n s t a n t   T       E W H   g r o u p   p o w e r   c o n s u m p t i o n   i s   c o n t r o l l e d   b y   d e c e n t r a l i z e d   c o n t r o l l e r   t h a t   d e p e n d s   w o r d s ,   c o m m a n d   v a l u e   f o r   d e t e r m i n i n g   t h e   p o w e r   c o n s u m p t i o n E W H   i s   c h o s e n   a c c o r d i n g   t o   c a p a c i t y   o f   E W H .   T h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n   d e c i d e s   t h e   c o m m a n d   v a l u e   o f   E W H   f r o m   t h e   f o r e g o i n g   c o n c e p t :   # $ % _ &                       r e p r e s e n t   r a t e d   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   E W H   a n d   p r o p o r t i o n   t o   i s c u s s i o n   T h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   s h o w   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   s y s t e m   f r e q u e n c y   o f   d e c e n t r a l i z e d   c o n t r o l l a b l e   l o a d   i n   l o a d   s i d e .   I n   E W H   p o w e r c o n t r o l l e r   i s   c o m p a r e d   w i t h   u s i n g   P I   c o n t r o l l e r   f o r   s i m u l a t i o n .   s h o w s   t h e   p a r a m e t e r   o f   t h e   p o w e r   s y s t e m   u s e d   i n   t h e   s i m u l a t i o n s .   V a r i a t i o n s   o f   a l l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   e x c e p t   E W H   a n d   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m   a r e s h o w n   i n   F i g u r e   9   a n d   1 0 .   P o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   l o a d   9   h a s   s h a r p   f l u c t u a t i o n   b e t w e e n   a b o u t   4 0 0 s a n d   8 0 0 s .   M o r e o v e r ,   w i n d   f a r m   i s   a s s u m e d   p e a k   p o w e r   a n d   s i m u l a t e d   w i t h   r a n d o m   f l u c t u a t i o n .   T h e   f u l l - o r d e r   o b s e r v e r   r u n n i n g   F i g u r e   1 1   i l l u s t r a t e s   d i s t u r b a n c e   P d i s   a n d   t h e   e s t i m a t e d   v a l u e S i m u l a t i o n   r e s u l t s   a r e   s h o w n   i n   F i g u r e   1 2   f o r   t h e   c a s e   w h e r e   t h e   s y s t e m   f r e q u e n c y   i s   c o n t r o l l e r .   P o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   a l l   E W H   i n   t h e   p o w e r   s y s t e m 1 2 ( a ) ,   a n d   E W H   e x p e n d   e l e c t r i c   p o w e r   s o   a s   t o   r e d u c e   t h e   h i g h - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   s e e n   i n   t h i s   f i g u r e .   O u t p u t   p o w e r   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r ,   i n   c a s e   o f   n o t   u s i n g     o n   c o n t r o l ,   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   1 2 ( b ) ,   a n d   i s   r e d u c e d   b y   p o w e r   c o n s u m p t i o n   c o n t r o l   o f   E W H .   F r e q u e n c y   d e v i a t i o n   i s   i l l u s t r a t e d   1 2 ( c ) .   F r e q u e n c y   d e v i a t i o n   i s   s u p p r e s s e d   i n   a b o u t   ± 0 . 0 4 H z   d u e   t o   p o w e r   c o n s u m p t i o n   r e d u c e   t h e   h i g h - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r   o n   t h e   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0     1 1 .   D i s t u r b a n c e   o f   p o w e r   s y s t e m   a n d   e s t i m a t e d   v a l u e   P a r a m e t e r s   0 . 1   p u M W · s / H z   0 . 1 2   p u M W · s / H z   0 . 1   s   5 . 0   s   0 . 1   s   c o n t r o l l e r   t h a t   d e p e n d s   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   E W H .   T h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n   d e c i d e s   t h e   p o w e r     ( 9 )     ( 1 0 )   E W H   a n d   p r o p o r t i o n   t o   P E W H _ m a x N .     c o n t r o l   b y   p o w e r   p o w e r   c o n s u m p t i o n   w i t h   u s i n g   P I   c o n t r o l l e r   f o r   s i m u l a t i o n .   T a b l e   1   V a r i a t i o n s   o f   a l l   p o w e r   c o n s u m p t i o n   e x c e p t   E W H   a n d   o u t p u t   p o w e r   o f   w i n d   f a r m   a r e   o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   l o a d   a s   s h o w n   i n   9   h a s   s h a r p   f l u c t u a t i o n   b e t w e e n   a b o u t   4 0 0 s a n d   8 0 0 s .   M o r e o v e r ,   w i n d   f a r m   i s   a s s u m e d   o r d e r   o b s e r v e r   r u n n i n g   s t i m a t e d   v a l u e   P ̂ d .   t h e   s y s t e m   f r e q u e n c y   i s   s y s t e m   i s   i l l u s t r a t e d   i n   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   g e n e r a t o r ,   i n   c a s e   o f   n o t   u s i n g   1 2 ( b ) ,   a n d   h i g h   f r e q u e n c y   o f   E W H .   F r e q u e n c y   d e v i a t i o n   i s   i l l u s t r a t e d   0 . 0 4 H z   d u e   t o   p o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   s u p p l y   e r r o r   o n   t h e   l o a d   s i d e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     F r e q u e n c y   C o n t r o l   b y   D e c e n t r a l i z e d ( a )   P o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   a l l   E W H   i n   p o w e r   s y s t e m   ( b )   O u t p u t   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   ( c )   F r e q u e n c y   d e v i a t i o n   F i g u r e   1 2 .   S i m u l a t i o n   r e s u l t s   ( P I   c o n t r o l ) .     O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   s i m u l a t i o n   o u t c o m e   i n   c a s e   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e 1 3 .   P o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   a l l   E W H   i n   p o w e r   1 3 ( a ) ,   a n d   E W H   e x p e n d   e l e c t r i c   p o w e r e r r o r   P e   a n d   k e e p   p a c e   u n d e r   t h e   h i g h g e n e r a t o r   P d   b e c o m e s   s m o o t h   a n d   c o n s t a n t .   I t   i s   s e e n   t h a n   t h e   c a s e   o f   u s i n g   P I   c o n t r o l 1 3 ( c ) .   N e x t ,   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   m e t h o d   f o r   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n .   T h e   f o l l o w i n g   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f .   H o w e v e r ,   i t   i s   a s s u m e d   a s   f o r m   o f     ' e x p + %  &   w h e r e   σ ( > 0 ) ,   x   a n d   µ   r e p r e s e n t   s t a n d a r d   d e v i a t i o n ,   V a r i a b l e   p a r a m e t e r s   a r e   a s s u m e d   w h i c h   e q u i v a l e n t   g e n e r a t o r s   p a r a m e t e r I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   b y   D e c e n t r a l i z e d   C o n t r o l l a b l e   H e a t i n g   L o a d s   w i t h   .   (   P o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   a l l   E W H     i n   p o w e r   s y s t e m     O u t p u t   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r     ( c )   F r e q u e n c y   d e v i a t i o n   1 2 .   S i m u l a t i o n   r e s u l t s   ( P I   c o n t r o l ) .   ( a )   P o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   a l l   E W H   i n   p o w e r   s y s t e m   ( b )   O u t p u t   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r   ( c )   F r e q u e n c y   d e v i a t i o n   F i g u r e   1 3 .   S i m u l a t i o n   r e s u l t s   ( O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   s i m u l a t i o n   o u t c o m e   i n   c a s e   o f   u s i n g   H   c o n t r o l   o n   c o n t r o l   s y s t e m   i s   1 3 .   P o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   a l l   E W H   i n   p o w e r   s y s t e m   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g e l e c t r i c   p o w e r   s o   a s   t o   r e d u c e   t h e   h i g h - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   k e e p   p a c e   u n d e r   t h e   h i g h - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t .   T h e n   o u t p u t   p o w e r   o f   d i e s e l   s m o o t h   a n d   c o n s t a n t .   I t   i s   s e e n   t h a t   t h e   c a s e   o f   u s i n g   H c o n t r o l   f o r   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f ,   a s   s e e n   i n   c o n t r o l   r e s u l t 1 3 ( c ) .   N e x t ,   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f   i s   s t a t i s t i c a l l y   e v a l u a t e d   t o   s h o w   t h e   v a l i d i t y   o f   t h e   f o r   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n .   T h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n   i s   u s e d   t o   s h o w   t h e   p r o b a b i l i t y   d e n s i t y   o f   .   H o w e v e r ,   i t   i s   a s s u m e d   a s   f o r m   o f   n o r m a l   d i s t r i b u t i o n   & ,               r e p r e s e n t   s t a n d a r d   d e v i a t i o n ,   s a m p l e   f ,   a n d   m e a n   v a l u e ,   r e s p e c t i v e l y .   a s s u m e d   w h i c h   a r e   d i e s e l   g e n e r a t o r s   p a r a m e t e r s   p a r a m e t e r   M .       ( Y o s h i h i s a   K i n j y o )   5 3 7     ( a )   P o w e r   c o n s u m p t i o n   o f   a l l   E W H     i n   p o w e r   s y s t e m     d i e s e l   g e n e r a t o r     ( c )   F r e q u e n c y   d e v i a t i o n   1 3 .   S i m u l a t i o n   r e s u l t s   ( H   c o n t r o l ) .   o n   c o n t r o l   s y s t e m   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   .   T h e n   o u t p u t   p o w e r   o f   d i e s e l   H   c o n t r o l   i s   b e t t e r   c o n t r o l   r e s u l t   o f   F i g u r e   e v a l u a t e d   t o   s h o w   t h e   v a l i d i t y   o f   t h e   p r o p o s e d   u s e d   t o   s h o w   t h e   p r o b a b i l i t y   d e n s i t y   o f     ( 1 1 )   ,   a n d   m e a n   v a l u e ,   r e s p e c t i v e l y .     T d   a n d   i n e r t i a   f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        T E L K O M N I K A     V o l .   9 ,   N o .   3 ,     D e c e m b e r   2 0 1 5 3 8   F i g u r e   1 4 .   P r o b a b i l i t y   d e n s i t y   o f   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   ( P I   c o n t r o l ) .     S c o p e   o f   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n   i s   b e t w e e n   d e v i a t i o n   i n   c a s e   o f   u s i n g   e a c h   r e s u l t s   f o r   P I   c o n t r o l   o f   F i g u r e l o w e r   a t   0   H z ,   w h i l e   t h e   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   b a n d   w i d e n s   w i t h S t a t i s t i c a l   r e s u l t s   f o r   H   c o n t r o l d e v i a t i o n   i s   m a i n t a i n e d   a t   a   h i g h   l e v e l   a t   0   T h e r e f o r e ,   i t   c a n   b e   o b s e r v e d   t h a t v a r i a t i o n s .       6 .     C o n c l u s i o n   T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   a   c o n t r o l   s y s t e m   t o   a c h i e v e   u s i n g   c o n t r o l l a b l e   l o a d   t h a t   m a y   s t e a d i l y   i n c r e a s e   i n   t h e   l o a d   s i d e   i n   t h e   e x p e n d   e l e c t r i c   p o w e r   t o   r e d u c e   t h e   h i g h d i e s e l   g e n e r a t o r   g e n e r a t e   t o   r e d u c e   t h e   l o w s i d e   f r o m   e s t i m a t e d   s u p p l y   e r r o r   o f   p o w e r   s w h i c h   c a n   d e c i d e   t h e   c o n t r o l   p e r f o r m a n c e   o n   f r e q u e n c y   d o m a i n .   I t   i s   f o u n d   t h a t   t h e   f o l l o w i n g   a r e   a c h i e v e d :   d e m a n d   s i d e   s u p p l y   b a l a n c e   i s   m a i n t a i n e d ,   g e n e r a t i n g p o w e r   o f   d i e s e l   g e n e r a t o r ,   a s   w e l l   a s   s u p p r e s s i n g   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f o r   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n s   b y   t h e   H   c o n t r o l l e r   t h a t   h a s   r o b u s t n e s s .     R e f e r e n c e s   [ 1 ]     I n o u e   T .   M W   R e s p o n s e   o f   T t h e   I EEJ .   2 0 0 4 ;   1 2 4 - B( 3 ) :   3 4 3 [ 2 ]     Se n j y u   T ,   Sa k a m o t o   R ,   U r a s a k i T u r b i n e   G e n e r a t o r s   u s i n g   Pi t c h o f   t h e   I EEJ .   2 0 0 5 ;   1 2 5 - B( 1 2 [ 3 ]     Ko n d o h   J ,   A k i   H ,   Y a m a g u c h i Su p p l y   Ba l a n c e .   T r a n s a c t i o n s   o f   t h e [ 4 ]     T a y l o r   P.   I n c r e a s e d   R e n e w a b l e   En e r g y   Pe n e t r a t i o n   o n   F u z z y   L o a d   C o n t r o l .   R e n e w a b l e [ 5 ]     Se n j y u   T ,   Ka n e k o   T ,   Y o n a   U t i l i t i e s .   An n u a l   C o n f e r e n c e   o f   Po w e r   En e r g y   So c i e t y [ 6 ]     C h i l a l i   M ,   G a h i n e t   P.   H   d e s i g n   w i t h   p o l e   p l a c e m e n t   c o n s t r a i n t s :   a n   L M I   a p p r o a c h .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   Au t o m a t i c   C o n t r o l .   1 9 9 6 ;   4 1 ( 3 ) :   3 5 8 [ 7 ]     Sc h e r e r   C ,   G a h i n e t   P,   C h i l a l i T r a n s .   Au t o m a t i c   C o n t r o l .   1 9 9 7 [ 8 ]     G a h i n e t   P,   N e m i r o v s k i   A ,   L a u b M a t h w o r k s   I n c .   2 0 0 0 .   [ 9 ]     C h i a n g   R Y ,   Sa f o n o v   M G .   R o b u s t [ 1 0 ]     Sk o g e s t a d ,   Po s t l e t h w a i t e   I So n s   L t d .   1 9 9 6 .     ,     D e c e m b e r   2 0 1 1 :     5 3 1     5 3 8     1 4 .   P r o b a b i l i t y   d e n s i t y   o f   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   ( P I   c o n t r o l ) .     F i g u r e   1 5 .   P r o b a b i l i t y   d e n s i t y   o f   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   ( H   c o n t r o l S c o p e   o f   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n   i s   b e t w e e n   1 0 %   a n d   4 0 % , p r o b a b i l i t y   d e n s i t y   o f   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   i n   c a s e   o f   u s i n g   e a c h   c o n t r o l   m e t h o d   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   1 4 ,   a n d   1 5 . S t a t i s t i c a l   u r e   1 4   c o n f i r m   t h a t   r a t e   o f   d i s t r i b u t i o n   f o r   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   t o   b e   l o w e r   a t   0   H z ,   w h i l e   t h e   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   b a n d   w i d e n s   w i t h   i n c r e a s e   i n   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n .   c o n t r o l   o f   F i g u r e   1 5   c o n f i r m s   t h a t   r a t e   o f   d i s t r i b u t i o n   d e v i a t i o n   i s   m a i n t a i n e d   a t   a   h i g h   l e v e l   a t   0   H z   e v e n   t h o u g h   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n s   i n c r e a s e s .   b e   o b s e r v e d   t h a t   t h e   p r o p o s e d   c o n t r o l   s y s t e m   s h o w s   r o b u s t n e s s T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   a   c o n t r o l   s y s t e m   t o   a c h i e v e   s u p p r e s s i o n   o f   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   b y   m a y   s t e a d i l y   i n c r e a s e   i n   t h e   l o a d   s i d e   i n   t h e   f u t u r e .   C o n t r o l l a b l e   l o a d   e x p e n d   e l e c t r i c   p o w e r   t o   r e d u c e   t h e   h i g h - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r   i n   l o a d   s i d e   a n d   d i e s e l   g e n e r a t o r   g e n e r a t e   t o   r e d u c e   t h e   l o w - f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r   i n   g e n e r a t o r   s i d e   f r o m   e s t i m a t e d   s u p p l y   e r r o r   o f   p o w e r   s y s t e m   b y   f u l l - o r d e r   o b s e r v e r   u s i n g   w h i c h   c a n   d e c i d e   t h e   c o n t r o l   p e r f o r m a n c e   o n   f r e q u e n c y   d o m a i n .   I t   i s   f o u n d   t h a t   t h e   f o l l o w i n g   a r e   a c h i e v e d :   d e m a n d   s i d e   s u p p l y   b a l a n c e   i s   m a i n t a i n e d ,   g e n e r a t i n g - p o w e r   l e v e l i n g   o f   o u t p u t   t o r ,   a s   w e l l   a s   s u p p r e s s i n g   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f o r   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n s   t h a t   h a s   r o b u s t n e s s .   M W   R e s p o n s e   o f   T h e r m a l   P o w e r   Pl a n t   f r o m   Vi e w p o i n t   o f   Po w e r   Sy s t e m 3 4 3 - 3 4 6 .   ,   U r a s a k i   N ,   F u n a b a s h i   T ,   F u j i t a   H ,   S e k i n e   H .   O u t p u t   Po w e r   L e v e l i n g   o f   W i n d   u s i n g   Pi t c h   An g l e   C o n t r o l   f o r   Al l   O p e r a t i n g   R e g i o n s   i n   W i n d   F a r m 1 2 ) :   1 1 5 9 - 1 1 6 8 .   Y a m a g u c h i   H ,   M u r a t a   A,   I s h i i   I .   St u d y   o n   L o a d   C o n t r o l   M e t h o d s   f o r   D e m a n d   a n d   T r a n s a c t i o n s   o f   t h e   I EEJ .   2 0 0 4 ;   4 7 ( 5 ) :   2 9 - 5 4 .   I n c r e a s e d   R e n e w a b l e   En e r g y   Pe n e t r a t i o n   o n   I s l a n d   Po w e r   Sy s t e m s   t h r o u g h   D i s t r i b u t e d   R e n e w a b l e   En e r g i e s   f o r   I s l a n d s   T o w a r d   1 0 0 %   R ES  S u p p l y .     A,   F u n a b a s h i   T ,   Po w e r   C o n t r o l   o f   W i n d   F a r m   C o n n e c t e d   t o   Sm a l l   Po w e r   An n u a l   C o n f e r e n c e   o f   Po w e r   En e r g y   So c i e t y .   2 0 0 7 ;   6 2 :   4 9 - 3 1 -   4 9 - 3 8   d e s i g n   w i t h   p o l e   p l a c e m e n t   c o n s t r a i n t s :   a n   L M I   a p p r o a c h .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   Au t o m a t i c   C o n t r o l .   1 9 9 6 ;   4 1 ( 3 ) :   3 5 8 - 3 6 7 .     C h i l a l i   M .   M u l t i o b j e c t i v e   O u t p u t   F e e d b a c k   C o n t r o l   v i a   L M I   1 9 9 7 ;   4 2 ( 7 ) :   8 9 6 - 9 1 1 .   ,   L a u b   AJ ,   C h i l a l i   M .   L M I   C o n t r o l   T o o l b o x   F o r   U s e   w i t h   M A T L AB R o b u s t   C o n t r o l   T o o l b o x   f o r   U s e   w i t h   M A T L AB .   T h e   M a t h w o r k s I .   M u l t i v a r i a b l e   F e e d b a c k   C o n t r o l :   An a l y s i s   a n d   D e s i g n I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0     1 5 .   P r o b a b i l i t y   d e n s i t y   o f   f r e q u e n c y   c o n t r o l ) .   , p r o b a b i l i t y   d e n s i t y   o f   f r e q u e n c y   1 4 ,   a n d   1 5 . S t a t i s t i c a l   1 4   c o n f i r m   t h a t   r a t e   o f   d i s t r i b u t i o n   f o r   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   t o   b e   i n c r e a s e   i n   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n .   1 5   c o n f i r m s   t h a t   r a t e   o f   d i s t r i b u t i o n   f o r   f r e q u e n c y   t h o u g h   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n s   i n c r e a s e s .   s h o w s   r o b u s t n e s s   t o   p a r a m e t e r   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   b y   f u t u r e .   C o n t r o l l a b l e   l o a d   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r   i n   l o a d   s i d e   a n d   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   o f   s u p p l y   e r r o r   i n   g e n e r a t o r   o r d e r   o b s e r v e r   u s i n g   H   c o n t r o l l e r   w h i c h   c a n   d e c i d e   t h e   c o n t r o l   p e r f o r m a n c e   o n   f r e q u e n c y   d o m a i n .   I t   i s   f o u n d   t h a t   t h e   f o l l o w i n g   a r e   p o w e r   l e v e l i n g   o f   o u t p u t   t o r ,   a s   w e l l   a s   s u p p r e s s i n g   f r e q u e n c y   d e v i a t i o n   f o r   p a r a m e t e r   v a r i a t i o n s   Po w e r   Sy s t e m .   T r a n s a c t i o n s   o f   O u t p u t   Po w e r   L e v e l i n g   o f   W i n d   An g l e   C o n t r o l   f o r   Al l   O p e r a t i n g   R e g i o n s   i n   W i n d   F a r m .   T r a n s a c t i o n s   L o a d   C o n t r o l   M e t h o d s   f o r   D e m a n d   a n d   Sy s t e m s   t h r o u g h   D i s t r i b u t e d     G r e e c e .   2 0 0 1   W i n d   F a r m   C o n n e c t e d   t o   Sm a l l   Po w e r   d e s i g n   w i t h   p o l e   p l a c e m e n t   c o n s t r a i n t s :   a n   L M I   a p p r o a c h .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   C o n t r o l   v i a   L M I   O p t i m i z a t i o n .   I EEE   C o n t r o l   T o o l b o x   F o r   U s e   w i t h   M A T L AB .   T h e   M a t h w o r k s   I n c . 1 9 9 6 .   An a l y s i s   a n d   D e s i g n .   J o h n   W i l e y   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.