I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   10 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2020 ,   pp .   600 ~ 6 08   IS S N :   2088 - 8708 D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 10 i 1 . pp600 - 6 08             600       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om / i nd e x . php / IJ E CE   T h e   t r a n s i e n t   st a b i l i t y   a n a l y s i o f   w i n d   t u r b i n e s   i n t e r c o n e c t e d   to   g r i d   u n d e r   f a u l t       A n as s   G o u r m a A b d e l m aji d   B e r d ai ,   M o u s s R e d d ak   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   D e pa r t m e nt ,   H a s s a n   I I   U ni v e r s i t y ,     N a t i o na l   S up e r i o r   S c ho o l   o f   E l e c t r i c i t y   a nd   M e c ha n i c s   ( E N S E M ) ,   C a s a b l a nc a - M o r o c c o       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   A pr   8 ,   2019   R e v i s e A ug   31 ,   20 19   A c c e pt e S e p   27 ,   20 19       W i nd   f a r m   h a s   b e e n   g r o w i ng   i n   r e c e n t   y e a r s   due   t o   i t s   v e r y   c o m pe t i t i v e   e l e c t r i c i t y   pr o duc t i o c o s t .   W i nd   g e ne r a t o r s   ha v e   g o ne   f r o m   a   f e w   ki l o w a t t s   t o   m e g a w a t t s .   H o w e v e r ,   t h e   pa r t i c i pa t i o n   o f   t he   w i nd   t ur b i n e   i n   t he   s t a b i l i t y   of   t he   e l e c t r i c i t y   g r i d   i s   a   c r i t i c a l   po i n t   t o   c he c k,   kno w i ng   t ha t   t h e   e l e c t r i c i t y   g r i i s   m e s h e d ,   a ny   c ha ng e   i a c t i v e   a nd   r e a c t i v e   f l ux   a t   t he   n e t w o r k   l e v e l   a f f e c t s   i t s   s t a bi l i t y .   W i t a   r a t e   o f   50%   w i nd   t ur b i ne   p e ne t r a t i o i n t o   t h e   e l e c t r i c i t y   g r i d,   t h e   s t a bi l i t y   o f   t he   r o t o r   a ng l e   i s   a   dy na m i c   phe no m e no w h i c i s   o n l y   v i s i b l e   by   t he   v a r i a t i o o f   t he   a c t i v e   e n e r g y .   T he   pu r po s e   o f   t hi s   j o ur na l   i s   t o   v e r i f y   t he   i m pa c t   o f   w i nd   t ur b i n e   i n t e g r a t i o o n   a n   e l e c t r i c a l   g r i d ,   by   e xpl o i t i ng   t h e   r e l a t i o ns h i be t w e e t he   r e a c t i v e   e ne r gy   pr o duc e by   th e   D o ubl y   F e I nduc t i o G e n e r a t o r   e qu i pp i ng   m o s t   w i nd   e n e r g y   s y s t e m s ,   a n t he   s t a b i l i t y   of   t he   r o t o r   a ng l e   o f   t h e   s y nc hr o no us   g e ne r a t o r s   e qui pp i ng   t he   c o nv e nt i o na l   po w e r   p l a n t s   i t he   e l e c t r i c a l   s y s t e m .   Ke y w or d s :   D F IG   R e a c t i ve   f l ow     Ro t o r   a ngl e     T r a n s i e nt   s t a b i l i t y       W i n d   f a r m     C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A na s s   G o urm a ,     E l e c t r i c a l   E n gi n e e r i n g   D e pa rt m e n t ,   N a t i o n a l   S upe r i o r   S c h o o l   of   E l e c t r i c i t y   a n d   M e c h a ni c s   (E N S E M ) ,   Ro a E l   J a di d a ,   K m   7 ,   B P   :   81 18,   O a s i s - Ca s a b l a n c a ,   M o r o c c o .   E m a i l :   a na s s go urm a @ h o t m a i l . f r       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   hi g r a t e   o f   pe n e t r a t i o o f   e l e c t r i c i t y   pr o duc e by   w i n t ur b i n e s   i nt o   e l e c t ri c i t y   gri ds   i s   a   s e r i o us   c h a l l e n ge   f o r   po w e r   g ri o pe ra t o r s ,   b e c a us e   of   t h e i v o l a t i l i t y   a nd  i n t e rm i t t e n c y ,   t h e   a dd i t i o n   o f   a   r o t a t i n g   r e s e r v e   o t h e   a dd i t i o na l   a v a i l a b l e   c a p a c i t y   p r o v i de by   t h e   ge n e ra t o r s   i s   a   m o r e   t ha f a v o r a b l e   s o l ut i o f o r   90%  o f   t h e   t i m e   i o r de t o   e s t a b l i s h   t h e   b a l a n c e   b e t w e e n   pr o duc t i o n   a n d   c o n s um pt i o [1 - 2] .   H e r e   c o m e s   t h e   do ub l y   fe i n duc t i o ge n e r a t o (D F IG )   t ha t   c a ge n e ra t e   e l e c t ri c a l   e n e r gy   i n   s e v e r a l   i nt e r v a l s   a n d   a   hi g h   pr o duc t i o n   o f   30%  c o m pa r e t o   t h e   c o n v e n t i o na l   ge n e ra t o r   w i t h   a   s ui t a b l e   c o m m a n [3].   H ow e v e r ,   t h e   e l e c t r i c a l   n e t w o r m us t   b e   a b l e   t o   m a i nt a i n   i t s   e l e c t ri c a l   s t a b i l i t y   duri n t h e   v a ri o us   f a ul t s   o c c ur ri n o n   t h e   n e t w o r [4] .   By   i n j e c t i ng   a   w i n d   t u r b i n e   i nt o   a   gi v e l o c a t i o n ,   t h e   n e t w o r m us t   b e   a b l e   t o   ha n dl e   t h e   c o n j e c t ur e s   of   t h e   e l e c t r i c a l   po w e r s   [ 5 6 ].   I f a c t ,   t h e   a c t i v e   e n e rgy   pr o duc e by   t h e   D F IG   c o n t ri b ut e s   t o   t h e   s t a b i l i t y   of  t h e   r o t o r   a ngl e s   o f   c o n v e n t i o na l   ge n e ra t o r s   a n d   w h o s e   v a r i a t i o n   l a rge l y   i m pa c t   t h e   e l e c t ri c a l   s y s t e m   [7],   b ut   t h e   r e a c t i v e   e n e r gy   p r o v i de by   t h e   D F IG   r e m a i n s   c r i t i c a l   f o t h e s e   s y n c hr o n o us   ge n e r a t o r s   e qui pp i n g   c o n v e n t i o n a l   po w e r   pl a n t s   [8 9] .   I f a c t ,   t h e   r e s ul t s   o f   w or ks   i pa pe [1 0]   s h o w s   t ha t   f a ul t   o c c ur ri n g   i e l e c t r i c a l   g ri ha s   t h e   g r e a t e s t   i m p a c t   o ge n e ra t o r   s w i n g i ng.   W h e n   s uc h   a   f a u l t   o c c ur s ,   l a r ge   c u rr e n t s   a n d   t o r que s   a r e   p r o duc e d,   a nd   a c t i o m us t   b e   t a ke qu i c kl y   i f   s y s t e m   s t a b i l i t y   i s   t o   b e   m a i n t a i n e d .   A   de c o upl e d   c o n t r o l   o f   t h e   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   e n e r gy   i n j e c t e by   t h e   D F IG   c a m i t i ga t e   t h e   r e a c t i v e   f l ow   of   t h e   s y n c hr o n o us   ge n e ra t o r s   a n d   m i n i m i z e   t h e   a n gu l a i n s t a b i l i t y   of   t h e   e l e c t ri c a l   g ri d   [11 - 12 ].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       T he   t r ans i e nt   s t ab i l i t y   ana l y s i s   o f   w i nd  t ur b i ne s   i n t e r c one c t e t o   gr i d   un de r   f au l t   ( A nas s   G our m a)   601   T h e   r e s ul t s   o f   w o r ks   i p a pe r   [1 3]  s h o w e t ha t   w i t h   a   pe n e t r a t i o r a t e   o f   l e s s   t ha 50% ,   t h e   D F IG   c o n t ri b ut e s   t o   gri s t a b i l i t y   due   t o   i t s   l o w   r a t e   o f   r e a c t i v e   e n e r gy   c o n s um p t i o du ri n d i s t u r b a n c e s .     A n o t h e pa pe r w o r [14]   s h o w e t ha t   w i t a   S T A T CO M   F A C T S   e qu i ppi ng   t h e   po w e r   c o n t r o l   s y s t e m   of   a   w i n t u r b i n e ,   i t   a l l o w s   a   b e t t e c o n t r o l   o f   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   e n e r gy   ge n e ra t e d   by   t h e   D F IG   a nd   i m p r o v e   t h e   s t a b i l i t y   of   t h e   n e t w o r k.   A s   f o r   t h e   o t h e w o r ks   [15]   pub l i s h e b y   D .   G a ut a m ,   V .   V i t t a l   a n d   T .   H a r b o r ,   t h e y   de m o n s t r a t e t h a t   D F IG   pa rt i c i p a t e s   i t h e   t ra n s i e n t   s t a b i l i t y   of   t h e   e l e c t r i c i t y   gr i r e l a t i v e   t o   a   f i xe s pe e ge n e ra t o r,   w h e n   t h e   s y s t e m   r e s po n ds   t o   t h e   s m a l l   di s t u r b a n c e ,   b ut   m a y   ha v e   a   n e ga t i v e   i m pa c t   o l a r ge d i s t u r b a n c e s .   T h e   m e t h o ds   di s c us s e a b ove   r e m a i n   l i m i t e b e c a us e   t h e y   o n l y   a ppl y   t o   a   s pe c i f i c   c a s e .   M o r e o ve r ,   t h e   e xi s t i n g   s t ruc t u r e   o f   t h e   e l e c t ri c a l   g ri d   i s   m e s h e a n d   r e qui r e s   t o   c a l c u l a t e   a l l   t y pe s   of   s h o r t s   c i r c ui t s   t o   de f i n e   t h e   m o s t   c r i t i c a l ,   a l s o   t h e y   a r e   b a s e o n   c a l c ul a t i o n   o f   t h e   po w e r   f l ow   w h i c h   i s   n o t   c o m pa t i b l e   w i t t h e   a c t i v e   a n d   t h e   r e a c t i v e   r e gul a t i o n .     O ur  c o n t ri b ut i o i t hi s   r e s e a r c h   i s   t o   v e r i fy   t h e   i m p a c t   o f   t h e   5 0%   pe n e t ra t i o r a t e   o f   t h e   D F IG   o t h e   s t a b i l i t y   of   t h e   r o t o r   a n g l e s   o s y n c hr o n o us   ge n e r a t o r s ,   o f   t h e   c o n v e nt i o na l   po w e r   pl a nt s   i e l e c t r i c a l   s y s t e m   duri n t h e   m o s t   c ri t i c a l   f a ul t s .   B y   s i m ul a t i ng  t h e   t ra n s i e nt   r e gi m e   b a s e of   o pt i m a l   l o a f l o w   c a l c ul a t i o n,   w e   w i l l   s h o w   h ow   t h e   D F IG   c a n   i n t e ra c t   w i t h   c o n v e n t i o na l   ge n e r a t o r s   b y   de a l i ng  w i t h   t h e   po w e r   a n g l e   r e l a t i o n s h i p ;   i n de e d,   t h e   D F IG   b e h a v e s   l i ke   a   c o n s t a nt   s o u rc e   of   e n e r gy   w i t h   a   n e g a t i v e   i m pe da n c e   du ri n g   a   s i n g l e - p h a s e   f a ul t .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   s y n c h r o n o us   ge n e ra t o r s   c a n   b e   i m p r o v e w h e n   w i n d   f a rm s   b a s e o n   D F IG   a r e   a dde d   w i t a   ra t e   o f   50% .   F i r s t ,   w e   w i l l   gi v e   a   de t a i l e de s c ri pt i o o f   t h e   i m p a c t   o f   h i g pe n e t ra t i o n   ra t e   o f   w i n f a rm   o t h e   po w e r   g ri d.   S e c o n d,   w e   w i l l   p r e s e nt   t h e   a do pt e s y s t e m   t o   i n t e g ra t e   a   w i nd   f a rm   i t h e   e l e c t r i c a l   g r i d .   T hi r d ,   w e   w i l l   pe r f o r m   a   s i m u l a t i o n   o f   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   us i n g   t h e   R T E   IE E E   9 - b us   s t a n d a r e l e c t r i c a l   n e t w o r i n   o r de t o   e v a l ua t e   t h e   t ra n s i e nt   s t a b i l i t y   i m pa c t   o f   t h e   D F IG .   F i na l l y ,   w e   w i l l   a s s e s s   gr i d   s t a b i l i t y   i m pa c t   a f t e i n j e c t i n t h e   w i n d   f a rm   a na l y z i n g   t h e   a c t i v e ,   r e a c t i v e   e n e r gy   a n t h e   r o t o r   a n gl e   o f   t h e   D F IG   d u r i ng  t h e   t ra n s i e n t   r e gi m e .       2.   P R O B L EM   F O R M U LA TI O N   2. 1 .   I m p ac o w i n d   tu r b i n e s   h i gh   p e n e tr ati o n   r at e   o n   th e   m ai n   v o l tage   an d   f r e q u e n c y   T h e   p r o duc t i o o f   t h e   w i n d   ge n e r a t o i s   p r o po r t i o na l   t o   t h e   c ub e   of   t h e   w i n d   s pe e [16] .   K n o w i n t h a t   t h i s   s pe e i s   v o l a t i l e ,   t hi s   r e qui r e s   a   v a r i a b l e   a n d   n o t   s t o r a b l e   p r o duc t i o o f   a c t i v e   a nd   r e a c t i v e .   I a dd i t i o n,   f r o m   a   hi g pe n e t r a t i o r a t e ,   w i n f a rm s   c o n t ri b ut e   t o   f r e que n c y   f l uc t ua t i o n s   a n v o l t a ge      i n s t a b i l i t y   [17 - 18].   W h e n   f a c e w i t t h e s e   p r o b l e m s ,   t h e   w i nd  t u r b i n e s   a r e   t he n   e qui ppe w i t h   a n   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   c o n t r o l   s y s t e m ,   i n   p a r t i c ul a v a r i a b l e   s pe e w i n t u r b i n e s   s uc h   a s   D F IG   [19].   I n   f a c t ,   t h e   t u r b i n e s   c a c o n t r o l   t h e i r o t a t i o s pe e d   a c c o r di n g   t o   t h e   w i nd   s pe e d,   w hi c r e duc e s   t he   f l uc t ua t i o n s   o f   ge n e r a t e po w e r   [2 0].   T h e y   a l s i n c r e a s e   t h e   e n e r gy   c a pt u r e a t   l o w   w i n s pe e d.   T h e   s pe e i nc r e a s e s   a n d   de c r e a s e s   s l i g ht l y   dur i n g   a   b u r s t   a n d   t h e   r e s ul t i n g   o f   e l e c t r i c a l   po w e r   i s   e f fe c t i ve l y   f i l t e r e b y   t h e   i n e rt i a   o f   t h e   t u r b i n e   [21] .   T hus ,   a n y   di s t u r b a n c e   n e e ds   t o   b e   f i l t e r e d .   O t h e r w i s e ,   t h e   c o n v e n t i o n a l   t y pe s   of   w i n t u r b i n e s   c a d i r e c t l y   t ra n s f e r   t h e s e   f l uc t ua t i o n s   t o   t h e   e l e c t ri c i t y   gri [22] .   T h e   v o l t a ge   v a r i a t i o n   a t   t h e   c o nn e c t i o n   po i nt   o f   w i n t u rb i n e   f o l l ow i n t h e   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   i n j e c t i o n   i s   de duc e f r o m   t h e   f o l l ow i n e qu a t i o n   [23]:     = ( + ) + ( ± + )       w i t h :   , :   B e i n g   t h e   t o t a l   r e s i s t a n c e   a nd  t h e   t o t a l   r e a c t a n c e   o f   t h e   l i n e   , :   B e i n g   t h e   a c t i v e   a n r e a c t i v e   pow e r s   p r o v i de by   t h e   w i n d   t u r b i n e   , :   B e i n g   t h e   a c t i v e   a n r e a c t i v e   c o n s um pt i o n   po w e r s     , :   B e i n g   t h e   a c t i v e   a n r e a c t i v e   gri d   po w e r s     T h e   c ri t i c a l   p r o b l e m   f o r   t h e   o pe r a t o o r   t h e   m a na ge r   o f   t h e   e l e c t r i c i t y   n e t w o r du ri n g   i nt e r c o nn e x i o n   w i t a   w i n d   t u r b i n e   l i e s   i t h e   o b l i ga t i o t o   de f i n e   a l go r i t hm s ,   s o   t h a t   t h e   w i nd  t u r b i n e   r e m a i n s   c o nn e c t e t o   t h e   n e t w o r k   a f t e a n y   e l e c t r i c a l   f a i l u r e   [2 4],   l i ke   a   c a pa c i t y   of  t ra n s m i s s i o du r i ng   o u t a ge s .   C u rr e n t l y ,   a l l   w i n d   t u r b i n e s   ha v e   pr o t e c t i o s y s t e m s   t h a t   t r i g ge t h e   t u r b i n e   du ri ng  a   b r e a kdo w n   [25 - 26] .   T h i s   e s s e n t i a l   e qui p m e nt   c a us e s   i n c r e a s i ng   p r e s s ur e   o a ux i l i a ri e s   a nd  r e l i a b i l i t y   s t a n d a r ds .   I n de e d,   t h e   c o n t ri b ut i o o f   w i n t u r b i n e s   i t h e   c a s e   o f   w i n dy   a n d   w e a w i n i s   m o de s t   b ut   i s   v e r y   a dv a n t a ge o us .   W h e t h e   pe n e t r a t i o ra t e   i s   c o n s i de ra b l e ,   i t   w i l l   n o   l o n ge r   b e   po s s i b l e   f o r   t h e   w i nd  t o   d i s c o nne c t   t h e   t u r b i n e s   du ri n g   v o l t a ge   o r   f r e que n c y   di s t u r b a n c e s   [27],   w hi c w o ul r e s ul t   i n   a   s i g ni f i c a nt   p r o duc t i o n   de f i c i t .   T h e   i m p a c t   o f   w i n t u r b i n e   o n   v o l t a ge   gri i s   v i s ua l i s e o n   F i gu r e   1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2020  :     60 0   -   6 08   602       F i gu r e   1 .   E f fe c t s   of   w i n t u r b i n e   i nt e gra t i o o v o l t a ge   g r i d       2. 2 .   O p ti m i s ati o n   o D F I G   i n g r ati o n     T h e   c a l c ul a t i o o f   o pt i m a l   po w e r   f l o w   i s   us e t o   pe r f o m   p ow e r   s y s t e m ,   us i n g   v o l t a ge   a n d   po w e r   m e a s u r e m e nt   ,   i t   c a s o l v e   t h e   p r o b l e m   o f   t h e   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   e n e r gy   pr o duc e by   w i n f a r m   [28 ],   i f a c t   t h e   c l a s s i c a l   m e t h o b a s e o l o a d   f l ow   c a l c ul a t i o do e s   n o t   t a ke   i nt o   a c c o un t   t h e   l i m i t s   o f   r e a c t i v e   po w e r   i l i n e s   a n d   po w e r   pl a n t s ,   t h e s e   c o n s t r a i n t s   c a h o w e ve r   b e   p r o gra m m e i po w e r   f l o w   s o l v e r s   , i f a c t   t h e   r e a c t i v e   pow e r   c a p a b i l i t y   o f   D F IG   c a pl a y   t h e   r o l e   o f   r e a c t i v e   po w e c o m pe n s a t i o de v i c e s   i f   t h e   o pe r a t i n g   s y s t e m   l i m i t s   t h e   o ut po ut   o f   t h e   w i n d   f a r m s   [29] .   I o ur  c a s e ,   w e   a s s um e t ha t   a n   i n de pe n de nt   p r o duc e r   i s   m a na gi ng  t h e   50%   pe n e t r a t i o n   ra t e   o f   t h e   w i nd  f a r m .     2. 3 .   A c ti v e   En e r g A n a l ys i s   T h e   pu r po s e   of   t h i s   a na l y s i s   i s   t o   c a rr y   o ut   t h e   t ra n s i e n t   s i m ul a t i o o f   a c t i v e   e n e r gy   pr o duc e by   a l l   t h e   ge n e ra t o r s   o f   t h e   IE E E   9   B us   n e t w o r k.   D u ri n g   T hr e e - pha s e   t w o - ph a s e   a n d   s i n g l e - p h a s e   s h o r t - c i r c ui t   f a ul t s ,   a t   t i m e   t   =   1s ,   t hi s   s i m ul a t i o w i l l   b e   o ur  r e f e r e n c e .   T h e w e   w i l l   i n t e g ra t e   a   D F IG   r e p r e s e n t e d   b y   a   w i n d   f a r m   w i t h   a   f i xe po w e r   f a c t o r   o f   0. 8 ,   w hi c w i l l   r e pl a c e   a   s y n c hr o n o us   ge n e ra t o r   o f   163  M W .   S y n c hr o n o us   ge n e ra t o r s   a r e   m o de l e t o   v i s ua l i z e   t h e   i m p a c t   o f   v a ri a b l e   s o ur c e s   o f i xe s o ur c e s .   T h e   po w e r   f a c t o r s   w i l l   b e   s e t   t o   0. 8   a s   w e l l .   A s   a   r e s u l t   o f   t h e i i nt e rm i t t e n c y ,   w i n d   f a rm s   p r o duc e   v a ri a b l e   a c t i v e   e n e r g i e s   t o   t h e   g r i d ,   w h i c h   i m pa c t s   t h e   a c t i v e   f l ux  a t   t h e   po i n t   o f   i n t e r c o nn e c t i o n.   T h i s   f l o w   v a r i a t i o n   a f f e c t s   t h e   di r e c t i o n   o f   t h e   a c t i v e   f l ow   i n   t h e   i nt e r c o nn e c t i o n   l i n e s .   T hi s   i s   a a dv a n t a ge   i n   t e rm s   o f   l o s s   l i m i t a t i o n s   b ut   a   d i s a dv a n t a ge   i n   t h e   s t r o ng  s t ra n g l i ng  s e c t i o a r e a s .   T h e   p a r t i c ul a ri t y   of   t h e   D F IG   l i e s   i i t s   r o t o w hi c i s   c o nt r o l l e s o   t ha t   t h e   c o m b i n e d   s pe e o f   t h e   r o t o a nd  t h e   r o t a t i o n a l   s pe e o f   t h e   r o t o f l ux   v e c t o r   c orr e s po n d   t o   t h o s e   o f   t h e   s pe e o f   t h e   s t a t o r   f l ux   v e c t o r   f i xe by   t h e   n e t w o r [3 0].     =         = ( 1 ±   )       w i t h :   : T h e   m e c h a ni c a l   po w e r   p r o v i de by   t h e   ge n e r a t o r   : T h e   po w e r   p r o v i de by   t h e   s t a t o r   :   T h e   po w e r   s upp l i e t o   t h e   r o t o r     T h i s   i m po s e s   a   ge n e ra t i o o f   c o n t r o l l e d   a c t i v e   e n e r gy   a t   a   l o w   pe n e t ra t i o ra t e .   T h e   p u r po s e   o f   t h e   t r a n s i e n t   a n a l y s i s   o f   t h e   a c t i v e   e n e rgy   a t   t h e   o ut put   o f   t he   ge n e ra t o r s   i s   t o   c h e c t h e i r   a b i l i t y   t o   w i t h s t a nd  hi g h   n e t w o r f a ul t s   w h i c h   e xp l a i n s   t h e i a b i l i t y   t o   ge n e ra t e   s uff i c i e n t   e l e c t r o m a g n e t i c   t o r que   t o   s t a b i l i z e   t h e   f r e que n c y   of   t h e   n e t w o r k .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       T he   t r ans i e nt   s t ab i l i t y   ana l y s i s   o f   w i nd  t ur b i ne s   i n t e r c one c t e t o   gr i d   un de r   f au l t   ( A nas s   G our m a)   603   2. 4 .   R e ac t i v e   e n e r g an a l ys i s   T h e   s a m e   s i m ul a t i o w i l l   b e   c a rri e o ut   f o r   t h e   t w o   c a s e   s t udi e s   t o   v i s ua l i z e   t h e   ge n e ra t i o o f   r e a c t i v e   e n e r gy   by   t h e   f i xe a n d   v a r i a b l e   ge n e r a t o r s .   D u r i ng  a   s udde f a ul t ,   t h e   ge n e r a t i o o f   t h e   r e a c t i v e   do e s   n o t   r e s ul t   f r o m   a   m e c h a ni c a l   f o r c e   b ut   r e s ul t s   f r o m   a   p u r e   e l e c t r i c   i n j e c t i o n   [3 1].   T h i s   t ra n s i e n t   a na l y s i s   de s c r i b e s   t h e   i m pa c t   o f   t h e   D F IG   r e a c t i v e   i n j e c t i o n   o n   t h e   s t a b i l i t y   of   t h e   r o t o a ngl e   o f   t h e   s y n c hr o n o us   ge n e ra t o r s .     2. 5 .   S tab i l i t o th e   r o to r   an gl e   an al ys i s   Ro t o r   a n g l e   s t a b i l i t y   i s   a   dy n a m i c   p h e n o m e n o n   us ua l l y   a s s oc i a t e w i t c ha n ge s   i a c t i v e   a n r e a c t i v e   pow e r   f l ow s ,   t ha t   c r e a t e   a n g ul a s e pa ra t i o n s   b e t w e e n   t h e   s y n c hr o n o us   u ni t s   o f   t h e   s y s t e m   w i t a   v e r y   h i g pe n e t r a t i o n   ra t e   o f   w i n d   e n e r gy   [32].   T h i s   s y s t e m   w i l l   b e   s ub j e c t e t o   a   v e r y   l a r ge   f l o w   of   a c t i v e   e n e rgy ,   w h i c i s   e s s e n t i a l   f o r   i t s   s t a b i l i t y .   B ut   h o w   t h e   D F IG   i n j e c t s   r e a c t i v e ,   t h e   s y s t e m   c a n   b e   c r i t i c a l   f o r   m a i nt a i n i n g   t h e   a ngul a s t a b i l i t y   of   a s y n c hr o n o us   s y s t e m s .   A   t ra n s i e n t   s i m ul a t i o w i l l   b e   pe r f o r m e d   f o r   t h e   t w o   p r e v i o us   c a s e s   t o   a n a l y z e   t h e   r o t o a n g l e   s e pa ra t i o n   o f   t h e   s y n c hr o n o us   s y s t e m s .     2. 6 .   S h o r c i r c u i fau l ts   c al c u l ati o n   T h e   t ra n s i e n t   s t a b i l i t y   of   a e l e c t ri c a l   n e t w o r i s   a   c r i t i c a l   e l e m e n t   b e c a us e   t h e   s t a b i l i t y   of   t h e   r o t o r   a n gl e   o f   t h e   s y n c hr o n o us   ge n e r a t o r s   de pe n ds   o t h e   c o n f i gura t i o n,   t h e   pa ra m e t e r s   a nd  t h e i p r o xi m i t y   t o   a   v a r i a b l e   ge n e ra t o r .   O u s y s t e m   w i t 50%  o f   w i n t u r b i ne   pe n e t r a t i o i m pa c t s   n e t w o r b e h a v i o r,   a n s o   t h e   v o l t a ge   s t a b i l i t y   i s   a l s o   a f f e c t e d.   O u r   m o de l   ha s   b e e n   t e s t e u n de d i f fe r e nt   s h o r t   c i r c ui t   f a ul t s   c a l c ul a t e d:   T hr e e - pha s e ,   t w o - ph a s e   g r o un de a n d   s i n g l e - p h a s e .   Ca l c ul a t i o n s   w e r e   m a de   o M A T L A B   s h o w   i T a b l e   1.   T h i s   c a l c ul a t i o a l l o w e us   t o   de t e rm i n e   t h e   m o s t   u n f a v o r a b l e   de f a ul t   c a s e   o t h e   m o s t   c ri t i c a l   f a ul t   t ha t   i s   t h e   s i ngl e - p ha s e   b e t w e e n   b us e s   9   a n d   6,   a n d   s o   t h e   c o n t i nge n c y   c r e a t e i s   t h e   o pe n i n g   o f   t h e   t w o   c i r c ui t   b r e a ke r s   f l a n k i n g   t hi s   l i n e .   I o r de t o   t e s t   t h e   r o t o s t a b i l i t y   of   t h e   s y n c hr o n o us   ge n e ra t o r s   d u r i n g   t h e   i n t e g ra t i o n   o f   t h e   D F IG ,   i t   w a s   n e c e s s a r y   t o   c a rr y   o ut   a   t h e o r e t i c a l   a na l y s i s   of   i t s   i m p a c t   o n   t h e   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   e n e r gy   pr o duc e by   t h e   ge n e r a t o r s .       T a b l e   1 .   C a l c ul a t i o o f   di ff e r e n t   t y pe   of   s h o r t   c i r c ui t   f a ul t s   Bra n c h   F a u l t   1   F a u l t   1   Cu rre n t   A   ( P u )   F a u l t   1       A n g   (P u )   F a u l t   2   F a u l t   2   Cu rre n t   A   ( P u )   F a u l t   2   A n g   (P u )   F a u l t   3   F a u l t   3   Cu rre n t   A   ( P u )   F a u l t   3   A n g   (P u )   Bra n c h   ' 2 ' 7 ' 1 '   3 P B   5 , 5 0 1 3 2   - 6 5 , 6 6   S L G   4 , 0 1 4 1 4   - 7 3 , 4 2   D L G   3 , 1 3 4 0 4   1 0 2 , 1 6 6 6   Bra n c h   ' 4 ' 1 ' 1 '   3 P B   6 , 7 5 6 7   - 7 1 , 5 5   S L G   8 , 9 9 8 6 1   6 4 , 6 0 5 7   D L G   2 , 9 0 1 9 1   - 9 8 , 0 8 6   Bra n c h   ' 5 ' 4 ' 1 '   3 P B   5 , 7 2 9 8   - 6 8 , 8 6   S L G   9 , 0 2 9 6 6   5 4 , 9 5 6 1   D L G   2 , 8 5 6 6 4   - 1 0 0 , 5 7 4   Bra n c h   ' 6 ' 4 ' 1 '   3 P B   5 , 1 6 0 5 3   - 6 9 , 2 7   S L G   9 , 9 7 5 0 7   4 7 , 5 8 9 3   D L G   2 , 9 7 6 6 8   - 1 0 1 , 4 4 1   Bra n c h   ' 7 ' 5 ' 1 '   3 P B   5 , 6 9 6 4 2   - 6 5 , 2 6   S L G   1 0 , 0 1 6 1   6 4 , 0 3 0 1   D L G   2 , 9 4 7 7 9   - 9 2 , 3 5 9 2   Bra n c h   ' 7 ' 8 ' 1 '   3 P B   5 , 6 9 6 4 2   - 6 5 , 2 6   S L G   1 0 , 0 1 6 1   6 4 , 0 3 0 1   D L G   2 , 9 4 7 7 9   - 9 2 , 3 5 9 2   Bra n c h   ' 8 ' 9 ' 1 '   3 P B   5 , 1 5 5 6   - 6 5 , 0 1   S L G   1 0 , 0 6 2 1   5 4 , 5 9 9 1   D L G   2 , 9 4 5 9 2   - 9 5 , 6 1 3 9   Bra n c h   ' 9 ' 3 ' 1 '   3 P B   4 , 9 0 2 3 1   - 6 6 , 8 7   S L G   1 1 , 4 7 9 2   5 2 , 1 7 5 1   D L G   3 , 0 6 4 6 1   - 9 4 , 6 9 6 8   Bra n c h   ' 9 ' 6 ' 1 '   3 P B   4 , 9 0 2 3 1   - 6 6 , 8 7   S L G   1 1 , 4 7 9 2   5 2 , 1 7 5 1   D L G   3 , 0 6 4 6 1   - 9 4 , 6 9 6 8       3.   C A S S TU D Y   O F   R TE   I EEE   9 - B U S   S TA N D A R D   ELEC TR I C A N E TW O R K   A N D   A LG O R I T H M   A l l   s i m ul a t i o n s   w e r e   pe r f o r m e o n   a I E E E   B us   n e t w o r k.   T h i s   m o de l   i s   c o m po s e o f   c l a s s i c   ge n e ra t o r s ,   t r a n s f o r m e r s   a n d   c ha r ge s .   T h e   t o t a l   i n s t a l l e c a pa c i t y   i n   p r o duc t i o n   i s   31 9. 6 M W   a n d   t h e   t o t a l   c a pa c i t y   of   t h e   l o a i s   31 M W .   P l a n t s   1,   2   a nd  3   a r e   c o n v e nt i o na l   po w e r   pl a nt s   o r   s y n c hr o n o us   ge n e r a t o r s .   T h e   I E E E   9   B us   n e t w o r i s   m o de l e o P O W E R   W O R L D   a s   s h w o n   i F i gu r e   2 .   T w o   c a s e   o f   s t udi e s   w i l l   b e   r e p r e s e n t e d   a n d   t e s t e d:   a.   T h e   f i r s t   c a s e   i s   a   r e pr e s e nt a t i o n   o f   t h e   r e f e r e n c e   IE E E   9 - b us   n e t w o r i w h i c t h e   ge n e ra t o r s   1,   2   a n d   a r e   c o n v e n t i o n a l   p r o duc t i o n s   o s y n c hr o n o us   ge n e ra t o r s .   b.   T h e   s e c o n c a s e   i s   t h e   IE E E   9 - b us   n e t w o r w h e r e   t h e   ge n e ra t i ng   s t a t i o o b us   2   i s   r e pl a c e by   a   w i n pow e r   pl a n t   w i t h   t h e   s a m e   i n s t a l l e d   c a p a c i t y ,   t hr o ug h   t h e   i n s e r t i o n   o f   a   gl o b a l   w i n ge n e r a t o w i t h   a n   i n s t a l l e c a pa c i t y   o f   163  M W .   T h e   a l go ri t hm   o f   t h i s   s t udy   i s   a s   f o l l ow s   i n   F i gu r e   3 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2020  :     60 0   -   6 08   604       F i gu r e   2 I E E E   9B us   n e t w o r m o de l   o P O W E R   W O R L D       S t a r t I n p u t   D a t a C a s e   1   ( R e f   I E E E   9   B u s   ) C a s e   2     ( D F I G   o n   P V   B u s )   O p t i m a l   L o a d   F l o w E n d N o D e f a u l t   C a l c u l a t i o n y e s T r a n s i e n t   s t a b i l i t y   s t u d y C o n c l u s i o n T h e   s o l u t i o n   c o n v e r g e s T h e   s o l u t i o n   c o n v e r g e s     F i gu r e   3 A l go r i t hm e   o f   t e s t   o f   t w o   c a s e   of   s t udi e s       4.   S I M U LA TI O N   R ES U LTS   4. 1 .   A c ti v e   p o w e r   s i m u l ati o n   T h e   F i g u r e   4   a n d   5   p r e s e n t   t h e   t r a n s i e nt   s i m u l a t i o n   o f   a   s i ngl e - p h a s e   f a ul t   o f   11pu  r e a l i z e a t   t i m e   t   =   1s   a t   t h e   IE E E   9B us   n e t w o r b e fo r e   a s   s h o w n   i n   Fi gu r e   4   a n d   a f t e a s   s h o w n   i F i gu r e   5   t h e   r e pl a c e m e nt   of   t h e   ge n e ra t o r   N   °   2   b y   a   D F IG   o f   t h e   s a m e   i n s t a l l e d   po w e r .   By   c o m pa ri n g   t h e   t w o   f i gur e s ,   w e   n o t i c e   t ha t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       T he   t r ans i e nt   s t ab i l i t y   ana l y s i s   o f   w i nd  t ur b i ne s   i n t e r c one c t e t o   gr i d   un de r   f au l t   ( A nas s   G our m a)   605   t h e r e   i s   a   d i f f e r e n c e   w h e n   t h e   w i n f a rm s   r e pl a c e   t h e   s y n c h r o n o us   pl a nt .   I n de e d,   w h e n   t h e   D F IG   i s   i n t e r c o nn e c t e d,   i t   p r o v i de s   a e l e c t r o m a g n e t i c   c urr e nt   e qu i v a l e nt   t o   a i n e r t i a l   r e s po n s e   t o   t h e   c h a n ge   o f   a c t i v e   pow e r   f l ow ,   due   t o   t h e   c o nt i n ge n c y   of   t h e   s i n g l e - p h a s e   f a ul t   b e t w e e n   t h e   b us e s   a nd  6 .   T hi s   a c t i v e   f l o w   ge n e ra t e r e l i e v e s   t h e   o t h e r   c o n v e n t i o na l   ge n e r a t o r s .   T hus ,   t he   r a t e   o f   de pr e c i a t i o o f   t h e   de f a ul t   i s   m uc h   l o w e r   t h a t h e   r e f e r e n c e   c a s e .   T hi s   i s   v i s i b l e   o n   t h e   F i gu r e   5 ,   a f t e r   10   s e c o n ds   t h e   ge n e r a t i o n   o f   A c t i ve   E n e r gy   b e c o m e s   s t a b l e   i n   a l l   t h e   f i xe a n v a ri a b l e   e n e r gy   ge n e r a t o rs .           F i gu r e   4 .   A c t i v e   po w e r   ge n e r a t e by   t h e   ge n e r a t o r s   i n     t h e   f i r s t   c a s e   of  s t ud y       F i gu r e   5 .   A c t i v e   po w e r   ge n e r a t e by   t h e   ge n e r a t o r s   i n   t h e   s e c o n c a s e   of   s t ud y       4. 2 .   R e ac t i v e   p o w e r   s i m u l ati o n   T h e   F i g u r e   6   a nd  7   p r e s e n t   t h e   t ra n s i e n t   s i m ul a t i o o f   a   s i n gl e - p h a s e   f a ul t   o f   11pu  r e a l i z e a t   t i m e   t   =   1s   a t   t h e   IE E E   9B us   n e t w o r b e fo r e   ( F i g u r e   6 a n d   a f t e ( F i gu r e   7 )   t h e   r e pl a c e m e n t   o f   t h e   ge n e r a t o N   °   2   by   a   D F IG   o f   t h e   s a m e   i n s t a l l e d   po w e r .   B y   c o m pa r i ng   t h e   t w f i gu r e s ,   w e   n o t i c e   t ha t   t h e r e   i s   a   d i f fe r e n c e   w h e t h e   w i n d   f a rm s   r e pl a c e   t h e   s y n c hr o n o us   pl a n.   I n de e d,   t h e   D F I G   i s   a b l e   t o   i n j e c t   r e a c t i v e   pow e r   i n t o   t h e   n e t w o r k   w i t h o ut   t a k i n i n t o   a c c o un t   t h e   v a l ue   o f   t h e   a c t i v e   pow e r   w hi c i s   c l e a rl y   v i s i b l e   i n   t h F i gu r e   7 .   T h i s   i s   M V A R   c o m pa r e t o   t h e   c o n v e n t i o n a l   po w e r   p l a nt .   A f t e t h e   f a u l t ,   t h e   da m pi ng  t i m e   o f   t h e   d i s t u r b a n c e   i s   a l m o s t   t h e   s a m e   a nd  t h e   D F IG   c a nn o t   c o n t r o l   t h e   dy n a m i c   r e a c t i v e   e n e r gy   s i n c e   i t   i n j e c t s   m o r e   t ha n   4M V A R   i n   s t e a dy   s t a t e ,   w hi c d i s rupt s   t h e   ge n e r a t i o o f   r e a c t i v e   e n e rg y   of   c o n s t a nt   s pe e pl a nt s .           F i gu r e   6 .   R e a c t i v e   pow e r   ge n e r a t e b y   t h e   t hr e e   ge n e ra t o r s   t h e   f i r s t   c a s e   of   s t udy       F i gu r e   7 .   R e a c t i v e   pow e r   ge n e r a t e b y   t h e   t hr e e   ge n e ra t o r s   i n   t h e   s e c o n c a s e   of   s t ud y           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2020  :     60 0   -   6 08   606   4. 3 .   R o t o r   an gl e   s i m u l ati o n   T h e   F i gu r e   8   a n d   9   p r e s e n t   t h e   t r a n s i e n t   s i m ul a t i o o f   a   s i n g l e - ph a s e   f a ul t   o f   11pu   r e a l i z e d   a t   t i m e   t   =   1s   a t   t h e   I E E E   9B us   n e t w o r b e fo r e   a s   s h o w i F i gu r e   8   a n d   a f t e a s   s h o w n   i F i g u r e   9   t h e   r e pl a c e m e n t   o t h e   ge n e r a t o r   N   °   by   a   D F IG   of   t h e   s a m e   i n s t a l l e po w e r .   B y   c o m pa ri n t h e   t w o   f i gur e s ,   w e   n o t i c e   t ha t   t h e r e   i s   a   d i f f e r e n c e   w h e t h e   w i n d   f a rm s   r e pl a c e   t h e   s y n c hr o n o us   pl a n.   I n de e d,   a t   t h e   t i m e   o f   t h e   f a ul t ,   t h e   n e t w o r i n t e r c o nn e c t e d   w i t h   t h e   D F IG   s e r v e s   t o   a t t e nua t e   t h e   f a ul t   by   c r e a t i n g   a   h o l d i n po w e r .   W e   n o t i c e   a   g r e a t   di s t u r b a n c e   o f   t h e   s t a t o r   a n g l e   a t   t i m e   t   =   1s   i t h e   f i r s t   c a s e   of   s t udy ,   i n   t h e   s e c o n c a s e   w e   n o t i c e   a   s m a l l   di s t u r b a n c e   a t   t h e   l e v e l   of   t h e   s t a t o a ngl e ,   w h i c m a ke s   i t   p o s s i b l e   t o   a v o i t h e   s e pa ra t i o o f   t h e   s t a t o a ngl e   a n t h e   p r o duc t i o n   s t o p.           F i gu r e   8 .   R o t o r   a ngl e   ge n e r a t e by   t h e   t hr e e   ge n e ra t o r s   i n   t h e   f i r s t   c a s e   of  s t udy       F i gu r e   9 .   R o t o r   a ngl e   ge n e r a t e by   t h e   t hr e e   ge n e ra t o r s   i n   t h e   s e c o n c a s e   of  s t ud y       5.   C O N C LU S I O N     T h e   o pt i m a l   i n t e g ra t i o o f   w i n d   po w e r   i t h e   e l e c t r i c a l   n e t w or ks   c a i m pa c t   t h e   s t a b i l i t y   o f   f r e que n c y   a n v o l t a ge   a s   w e l l   a s   t h e   i n s t a b i l i t y   of   t h e   r o t o a n g l e   du ri ng  f a ul t s .   B ut   t h e   D F IG   p r e s e n t s   a   v e r y   i m po rt a nt   a s s e t   w h i c h   i s   t h e   de c o upl e pr o duc t i o b e t w e e n   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   pow e r .   T hi s   m a ke s   i t   po s s i b l e   t o   f i l t e r   t h e   d i s t u r b a n c e s   due   t o   t h e   w i n d   a n d   a v o i de l i v e ri n g   di s t u rb a n c e s   t o   t h e   n e t w o r c o m pa r e d   t o   o t h e r   t y pe s   of  f i xe s pe e w i n t u r b i n e s .   It s   a b i l i t y   t o   c o n t r o l   t h e   a c t i v e   f l ow   r e l i e v e s   n e a r by   s y n c hr o n o us   ge n e ra t o r s ,   due   t o   i t s   v e r y   f a s t   r e s po n s e   t i m e   t o   p r o duc e   a c t i v e   e n e r gy   c o m pa re t o   t h e   c o n v e n t i o na l   ge n e ra t o du ri n g   de f e c t s .   H ow e ve r ,   i t s   i n a b i l i t y   t o   l i m i t   t h e   p r o duc t i o o f   r e a c t i v e   po w e r   di s r up t s   t h e   dy n a m i c s   o f   t h e   r e a c t i v e   f l ow   t t h e   e l e c t r i c a l   n e t w o r k,   w h i c h   a l s o   i m pa c t s   t h e   ge n e r a t i o n   o f   t h i s   po w e r   a t   t h e   l e v e l   of   n e i g h b o r i n po w e r   s t a t i o n s   du ri n g   f a ul t s ;   T hi s   i s   a a dv a nt a ge   f o r   e n d - of - l i n e   l o w   v o l t a ge   a n t e nn a   s y s t e m s   a n a n   i n c o n v e n i e n c e   fo r   hi g r e a c t i v e   m e s h   n e t w o r ks .   T h e   D F IG   a l s o   p r e s e r v e s   t h e   s t a b i l i t y   o f   t h e   s t a t o r   a n g l e   o f   t h e   n e a r   c o n v e n t i o n a l   po w e r   s t a t i o n s   a n d   m a ke s   t h e   f l uc t ua t i o n s   s m o o t h   due   t o   de f a ul t s .   T hi s   i s   c l e a rl y   v i s i b l e   at  pe n e t r a t i o n   ra t e s   o f   a r o u n 5 0%.   B e y o n t hi s   v a l ue ,   t h e   a ddi t i o o f   a   F A CT S   f o r   r e a c t i v e   c o n t r o l   i s   e s s e nt i a l   i n   o rde t o   a v o i ov e r vo l t a ge   o t h e   b us   a s   w e l l   a s   t h e   i s l a n d i n g   o f   t h e   w i n d   t u r b i n e .       A C K N O WL ED G E M EN TS     w o ul l i ke   t o   t h i nk  o f   t h e   m e m b e r s   o f   E N S E M   ( L E S E f o r   t h e i r   h e l a n d   t h e i c l a ri f i c a t i o n       R EF ER EN C ES     [ 1]   H .   Z ha ng ,   e t   a l . ,   O pe r a t i o a nd  c o nt r o l   s t r a t e g i e s   o f   w i nd  po w e r   i W e s t   I nne r   M o ng o l i a   P o w e r   G r i d ,”   I E E E   P ow e r   and  E ne r gy   So c i e t y   G e ne r al   M e e t i ng ,   2012 .     [ 2]   G .   L i ,   e t   a l . ,   T r a ns i e n t   s t a bi l i t y   s t ud i e s   o f   po w e r   s y s t e m   w i t s ha r e t r a ns m i s s i o o f   w i nd   po w e r   a nd   t he r m a l   po w e r ,   v o l .   4,   pp .   2. 18 - 2. 18 2 013   [ 3]   Y .   C he n   a nd   Z .   L i u ,   E f f e c t   o f   l a r g e - s c a l e   w i nd   f a r m   o n   t r a n s i e nt   s t a bi l i t y ,”   P r oc e e di ng s   -   I nt e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  E l e c t r i c al   an C ont r o l   E ngi ne e r i ng ,   I C E C E   2010 ,   pp .   368 0 - 368 3 201 0 .   [ 4]   P .   K unde r ,   P o w e r   S y s t e m   S t a b i l i t y   a nd   C o nt r o l ,   Ne w   Y o r k:   M c G r a w - H i l l ,   1 994 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       T he   t r ans i e nt   s t ab i l i t y   ana l y s i s   o f   w i nd  t ur b i ne s   i n t e r c one c t e t o   gr i d   un de r   f au l t   ( A nas s   G our m a)   607   [ 5]   Y .   D i ng ,   e t   a l . ,   S ho r t - t e r m   a nd   m e d i um - t e r m   r e l i a b i l i t y   e v a l ua t i o n   f o r   po w e r   s y s t e m s   w i t h   h i g pe n e t r a t i o n   o f   w i nd   po w e r ,”   I E E E   T r an s ac t i on s   o Sus t a i nab l e   E ne r g y ,   v o l .   5,   pp .   896 - 906 2 014 .   [ 6]   D .   H a n,   e t   a l . ,   T h e   u nc e r t a i nt y   a nd  i t s   i nf l ue nc e   o f   w i n g e ne r a t e d   po w e r   o po w e r   s y s t e m   t r a n s i e n t   s t a bi l i t y   unde r   di f f e r e n t   pe ne t r a t i o n ,”   P O W E R C O N   2014  -   201 I n t e r na t i o na l   C on f e r e nc e   on   P ow e r   Sy s t e m   T e c h no l ogy :   T ow ar ds   G r e e n,   E f f i c i e n t   a nd   Sm ar t   P ow e r   Sy s t e m ,   P r o c e e di ngs ,   ( P ow e r c on) ,   pp .   675 - 68 0 20 14 .   [ 7]   I .   M .   D ud ur y c h,   T he   c o nt r o l   o f   po w e r   s y s t e m   w i t h   a   h i g w i nd  po w e r   pe ne t r a t i o n ,”   2007   I E E E   L au s anne   P O W E R T E C H ,   P r oc e e di ngs p p.   52 8 - 531 2007   [ 8]   N .   C he r f i a   a nd   D .   K e r do un,   W i nd   E ne r g y   C o nv e r s i o S y s t e m s   B a s e d   O n   a   D F I G   C o nt r o l l e d   B y   I ndi r e c t   V e c t o r   U s i ng   P W M   a nd   S V M ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   and   C om put e r   E ng i ne e r i ng   ( I J E C E ) ,   v o l .   6,   p p.   54 9 - 559,   2 016 ,     [ 9]   M .   E .   H a qu e ,   e t   a l . ,   G r i d   f r e q ue nc y   a na l y s i s   w i t h   t h e   i s s ue   o f   hi g w i nd   po w e r   p e ne t r a t i o n ,”   20 13   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   E l e c t r i c al   I n f o r m at i o a nd   C om m un i c a t i on   T e c hno l ogy ,   E I C T   201 3 20 13 .   [ 10]   B .   D o l k ,   C o nt r i but i o t o   a na l y s i s   o f   da i l y   di a g r a m   o f   s up pl y   v o l t a g e   i n   l o w   v o l t a g e   ne t w o r k:   W o r ki ng   da y s   v e r s u s   no n - w o r ki ng   da y s ,   E l e c t r i c   P ow e r   E ng i ne e r i n ( E P E )   20 15   16 t h   I nt e r n at i on al   S c i e nt i f i c   C on f e r e nc e   on ,   pp .   37 3 - 376,   2 015 .   [ 11]   F .   K a m a l   a n B .   C ho w dhu r y ,   I m pa c t   o f   i nt e g r a t i ng   D F I G   a nd  di r e c t   d r i v e   s y n c hr o no us   w i nd   t u r b i ne   g e ne r a t o r   o po w e r   s y s t e m   s t a b i l i t y ,”   2 017   N or t h   A m e r i c an   P ow e r   Sy m pos i um ,   N A P 2017 2017   [ 12]   L .   M e e g a ha po l a ,   e t   a l . ,   T r a ns i e nt   s t a bi l i t y   a na l y s i s   o f   a   po w e r   s y s t e m   w i t h   hi g h   w i nd   pe ne t r a t i o n ,”   P r oc e e di ng s   o f   t he   U n i v e r s i t i e s   P ow e r   E ngi ne e r i n C onf e r e nc e 200 8   [ 13]   J .   C o nt o ,   G r i d   c ha l l e ng e s   o n   hi g h   pe n e t r a t i o n   l e v e l s   o f   w i nd   po w e r ,”   I E E E   P ow e r   and  E ne r gy   So c i e t y   G e ne r al   M e e t i ng pp .   1 - 3 2012 .   [ 14]   B .   M u kho pa dhy a y ,   e t   a l . ,   V o l t a g e   C o m pe ns a t i o i n   W i nd   P o w e r   S y s t e m   us i ng   S T A T C O M   C o nt r o l l e by   S o f t   C o m put i ng   T e c hni q ue s ,   I n t e r na t i o na l   J o u r na l   o f   E l e c t r i c a l   an d   C om put e r   E n gi ne e r i n g   ( I J E C E ) ,   v o l .   7 ,   p p.   6 67 - 680,   2 017 .     [ 15]   D .   G a u t a m ,   e t   a l . ,   I m pa c t   o f   I nc r e a s e d   P e ne t r a t i o n   o f   D F I G - B a s e d   W i nd   T u r bi ne   G e ne r a t o r s   o T r a ns i e n t   a n d   S m a l l   S i g na l   S t a b i l i t y   o f   P o w e r   S y s t e m s ,”   I E E E   T r a ns a c t i on s   on   P ow e r   S y s t e m s ,   v o l .   24 ,   pp .   1 426 - 143 4 20 09 .   [ 16]   T .   L i t t l e r   a nd   L .   M e e g a ha po l a ,   C ha r a c t e r i s a t i o n   o f   l a r g e   di s t ur ba nc e   r o t o r   a ng l e   a nd   v o l t a g e   s t a b i l i t y   i n   i nt e r c o nne c t e d   po w e r   ne t w o r ks   w i t h   d i s t r i bu t e d   w i nd   g e ne r a t i o n ,”   I E T   R e ne w abl e   P o w e r   G e n e r at i on v o l .   9 ,   pp .   272 - 283 2 014   [ 17]   M .   M o r a dz a de h,   M . ,   e t   a l . ,   I m pa c t   o f   i nc r e a s e d   pe ne t r a t i o n   o f   l a r g e - s c a l e   w i nd   f a r m s   o po w e r   s y s t e m   dy na m i c   s t a bi l i t y   -   A   r e v i e w ,”   2015  I E E E   15t I nt e r n at i ona l   C o nf e r e nc e   on  E nv i r onm e nt   and  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i n g ,   E E E I C   2015   -   C on f e r e nc e   P r oc e e di ngs pp .   1 522 - 152 6 20 15   [ 18]   E .   M u l j a d i ,   e t   a l . ,   T r a ns i e n t   s t a b i l i t y   o f   t he   g r i d   w i t h   a   w i nd   po w e r   p l a nt ,”   2 009   I E E E / P E S   P ow e r   Sy s t e m s   C onf e r e nc e   an E x po s i t i on,   P SC E   2 009 2009   [ 19]   Q .   Y a n,   e t   a l . ,   I nf l ue nc e   o f   s o c i a l   i de nt i t y   o i nf o r m a t i o n   r e l e a s e   i m i c r o bl o g ,”   P r oc e e di ng s   -   2 012   I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   I nt e l l i ge nt   Sy s t e m s   D e s i gn   an E ngi ne e r i ng  A pp l i c a t i o ns ,   I SD E A   20 12 v o l .   1,   pp .   848 - 85 1 2 012   [ 20]   T .   T a m i l a r a s i   a nd  M .   K .   E l a ng o ,   A na l y s i s   o f   i m pa c t   o r o t o r   a n g l e   s t a b i l i t y   o f   D F I G   w i nd  t u r b i ne s   e m p l o y i n S T A T C O M ,”   I C A C C 20 16  -   3r I nt e r na t i ona l   C o nf e r e nc e   on  A d v anc e C om pu t i ng  a nd  C om m u ni c at i on   Sy s t e m s :   B r i n gi n t o   t he   T ab l e ,   F ut ur i s t i c   T e c h nol ogi e s   f r om   A r r oun t he   G l obe 2 016   [ 21]   Q .   W a ng ,   e t   a l . ,   I m pa c t   o f   D F I G - ba s e d   w i nd   f a r m   o t r a ns i e nt   s t a bi l i t y   o f   s i n g l e   m a c hi ne   i nf i n i t e   bus   s y s t e m ,”   A s i a - P ac i f i c   P ow e r   and   E ne r gy   E n gi ne e r i n C o nf e r e nc e ,   A P P E E C ,   ( 20 1 20036 1100 09) ,   pp .   0 4 2013 .   [ 22]   C H .   S .   P r a k a s h ,   e t   a l . ,   A   N o v e l   M u l t i - F unc t i o na l   D S T A T C O M   w i t h   D i s t r i b ut i o G e n e r a t i o us i ng   F R C   C o nt r o l l e r ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   and   C om p ut e r   E ng i ne e r i ng  ( I J E C E ) ,   v o l .   8 ,   pp.   1 373 - 138 2 20 18 .   [ 23]   K .   R a by i   a nd  H .   M a hm o udi ,   E ne r g y   s t o r a g e   o f   D F I G   ba s e w i nd   f a r m   u s i ng   D - S T A T C O M ,   I n t e r nat i on al   J o ur n al   of   E l e c t r i c a l   a nd   C om pu t e r   E ngi ne e r i ng   ( I J E C E ) ,   v o l .   9,   pp .   761 - 7 70 20 19 .   [ 24]   E r l i c I . ,   e t   a l . ,   M o de l i ng   o f   W i nd  T ur bi n e s   ba s e d   o D o ubl y - f e I nduc t i o G e ne r a t o r s   f o r   P o w e r   S y s t e m   S t a b i l i t y   S t ud i e s ,   I E E E   T r a ns .   P ow e r   Sy s t e m s ,   v o l .   22 ,   pp .   909 - 91 9 ,   20 07.   [ 25]   D .   H a n ,   e t   a l . ,   A   R e a l   A ppl i c a t i o o f   M e a s ur e m e n t - ba s e d   L o a M o de l i ng   i n   L a r g e - s c a l e   P o w e r   G r i ds   a nd   I t s   A ppl i c a t i o n ,”   I E E E   T r ans .   on   P ow e r   Sy s t e m s ,   v o l .   24 ,   pp.   1 756 - 17 64,   20 09.   [ 26]   E .   M u l j a d i ,   e t   a l . ,   E f f e c t s   o f   V a r i a b l e - S p e e d   W i n T ur bi n e   G e ne r a t o r   o S t a b i l i t y   of   W e a G r i d,   I E E E   T r an s . P ow e r   Sy s t e m s ,   v o l .   22 ,   pp .   29 - 36 ,   2 007 .   [ 27]   L.   L .   F r e r i s   a nd   A.   M .   S a s s o n,   I nv e s t i g a t i o o f   t h e   L o a d - F l o w   P r o bl e m ,   P r oc e e di ngs   of   I E E ,   v o l .   115 ,   p p.   1459 - 1470 ,   1968 .   [ 28]   R .   M o r e no ,   e t   a l . ,   A i nt e g r a t e O P F   di s pa t c hi ng   m o de l   w i t w i nd  po w e r   a n de m a nd  r e s po ns e   f o r   da y - a he a m a r ke t s ,   I nt e r n at i ona l   J o ur na l   o f   E l e c t r i c al   an C om pu t e r   E n gi ne e r i ng  ( I J E C E ) v o l .   9 ,   pp .   2794 - 28 02 2 019 .   [ 29]   X .   Y a ng ,   e t   a l . A   P r e di c t i v e   P o w e r   C o nt r o l   S t r a t e gy   f o r   D F I G s   B a s e d   o n   a   W i nd   E n e r g y   C o n v e r t e r   S y s t e m ,   E ne r gi e s ,   v o l .   10,   p p.   10 98,   2 017 .   [ 30]   D i nh   C h ung   P ha n ,   T r ung   H i e u   T r i nh   M a x i m um   P o w e r   E x t r a c t i o M e t ho d   f o r   a   D o ubl y - f e I nduc t i o G e ne r a t o r   W i nd  T ur b i n e ,   I n t e r nat i o nal   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   and   C om pu t e r   E ngi ne e r i n ( I J E C E ) ,   v o l .   8 pp .   7 11 - 722 201 8 .   [ 31]   L /   F .   A c e v e do ,   e t   a l . ,   D y na m i c   V o l t a g e   S t a b i l i t y   C o m pa r i s o o f   T he r m a l   a nd   W i n P o w e r   G e ne r a t i o w i t h   D i f f e r e n t   S t a t i c   a nd   D y na m i c   L o a M o de l s ,   I n t e r nat i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   and   C om p ut e r   E ng i ne e r i ng   ( I J E C E ) ,   v ol .   8,   2018 .   [ 32]   Q .   W e i ,   e t   a l . ,   G e ne r a t o r   r o t o r   a ng l e   d r o o c o nt r o l   a nd   i t s   l o a d - f o l l o w i ng   c ha r a c t e r i s t i c s ,   P O W E R C O N   2016 ,   20 16 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2020  :     60 0   -   6 08   608   B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         A n as s   G o u r m a   w a s   bo r n   i M a r r a k e c h,   M o r o c c o   i 1989 .   H e   r e c e i v e hi s   E ng i ne e r i ng   de g r e e   i 2013   i n   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   t h e   N a t i o na l   S c ho o l   o f   E l e c t r i c i t y   a nd   m e c ha n i c s   ( e x:   E N S E M ) ,   U n i v e r s i t y   H a s s a n   I I ,   M o r o c c o .   S i nc e   2014 ,   H e   ha s   be e a   P H D   s t ud e n t   i n   E n e r gy   o f   E l e c t r i c a l   S y s t e m s   ( E S E )   e ng i ne e r i ng   s c i e nc e   l a bo r a t o r y   of   N a t i o na l   S c ho o l   of   E l e c t r i c i t y   a nd  M e c ha n i c s   ( E N S E M ) ,   U n i v e r s i t y   H a s s a n   I I   A ï C ho c k,   C a s a b l a nc a ,   M o r o c c o .   H i s   m a i r e s e a r c i n t e r e s t s   de a l   w i t t he   c o nt r o l   t e c hn i que s   o f   e l e c t r i c a l   s y s t e m s   us e f o r   r e ne w a bl e   e ne r g y - ba s e po w e r   s y s t e m s .         A b d e l m a j i d   B e r d a i   ho l ds   a   do c t o r a t e   i n   e ng i n e e r i ng .   H e   i s   c u r r e n t l y   A s s oc i a t e   P r o f e s s o r   a nd  C ha i r   o f   t he   D e pa r t m e n t   o f   e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   i n   t he   N a t i o na l   S c ho o l   o f   E l e c t r i c i t y   a nd  M e c ha n i c s ,   E N S E M ,   U n i v e r s i t y   H a s s a n   I I   o f   C a s a b l a nc a   i n   M o r o c c o   w he r e   he   h a s   b e e n   s i nc e   1996 .   F r o m   20 02   t o   t h e   pr e s e n t ,   he   i s   a   m e m be r   o f   t he   L a bo r a t o r y   B ui l di ng   T e c hno l o g i e s   a nd   i ndu s t r i a l   S y s t e m s   ( T C S I ) ,   R e s e a r c G r o up:   E l e c t r i c a l   S y s t e m s   ( E S E ) .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ud e   D y na m i c   S i m ul a t i o o f   E l e c t r i c   M a c h i ne r y ,   S i m ul a t i o a n o pt i m i z a t i o o f   r e ne w a b l e   e ne r g y   s y s t e m s ,   t he   u s e   o f   qua l i t y   po w e r   c o nv e r s i o f o r   m o ni t o r i ng   o f   e l e c t r o m e c ha n i c a l   e qui pm e n t   s t a t e ,   E s t i m a t i o o f   m o de s   a nd   d i a g no s i s   o f   i nduc t i o m o t o r s   b a s e   d   o t he   qua l i t y   of   e ne r g y   c o nv e r s i o n,   H e   ha s   pub l i s h e d   num e r o us   r e f e r e e d   pa pe r s   i n   s p e c i a l i z e d   j o ur na l s   a nd  c o n f e r e nc e s .   H e   s e r v e a s   a   r e v i e w e r   f o r   E l s e v i e r   j o ur na l .   H e   ha s   b e e n   t h e   S e s s i o n   C ha i r ,   T P C   C ha i r   a nd   P a ne l i s t   i s e v e r a l   c o nf e r e nc e s .         M o u s s R e d d ak   w a s   bo r n   i n   K ho ur i bg a ,   M o r o c c o   i 198 9.   H e   r e c e i v e h i s   E ng i ne e r i ng   de g r e e   i 2 013   i n   E l e c t r i c a l   e ng i n e e r i ng   f r o m   t h e   N a t i o na l   S c ho o l   o f   A ppl i e d   S c i e nc e s   ( E N S A ) ,   U ni v e r s i t y   H a s s a n   I ,   M o r o c c o .   S i nc e   2 013 ,   H e   ha s   be e n   a   P hD   s t u de nt   i n   E ne r gy   o f   E l e c t r i c a l   S y s t e m s   ( L E S E )   e ng i ne e r i ng   s c i e nc e   l a bo r a t o r y   of   N a t i o na l   S c ho o l   o f   E l e c t r i c i t y   a nd  M e c ha n i c s   ( E N S E M ) ,   U n i v e r s i t y   H a s s a I I   A ï C ho c k,   C a s a bl a nc a ,   M o r o c c o .   H i s   m a i r e s e a r c i n t e r e s t   de a l s   w i t h   t h e   c o nt r o l   t e c hni que s   o f   e l e c t r i c a l   m a c hi ne s   u s e d   f o r   r e n e w a bl e   e ne r g y - ba s e po w e r   s y s t e m s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.