I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in g   a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,  J a n ua r y   20 2 5 ,   pp.   380 ~ 388   I S S N:  2 502 - 4 7 52 ,   DO I :  10 . 11591/i j e e cs .v 3 7 . i 1 . pp 380 - 388             380     Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij e e cs . iaes c or e . c om   V ir t u al  i n e r t ia  e v al u at io n  f or   f r e q u e n c y  i n st ab il ity  i n  r e n e w ab le   e n e r g y  i n t e g r at io n       S h il p a   K e s h u b h ai   K a t h ad ,  Dhar m e s h   Jagd is h c h an d r a  P an d ya   D e pa r tm e nt   of   E le c t r ic a l  E ngi n e e r in g,  A T M I Y A  U ni ve r s it y , R a jk o t,  I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d  M a r   28 ,   202 4   R e vi s e d  S e p   6 ,  202 4   A c c e pt e d  S e p   29 ,   202 4       I n   r ecen t   t re n d s ,   t h e   i n c r e as i n g   i n t e g rat i o n   o f  r e n ew ab l e   e n e r g y   s o u r ce s   (RE S)  i n t o   g ri d s   h as   p ro v i d e s   a  t ran s i t i o n   i n   e l ec t ri c i t y   g en e rat i o n   an d   d i s t ri b u t i o n   i n   t e r m s   o f  fre q u en cy   i n s t ab i l i t y .   R ece n t l y ,   t h e   co n ce p t   o f  v i rt u a l   i n e rt i a   ( VI )   h as   d e v el o p e d   as   a  p ro mi s i n g   s o l u t i o n   t o   mi n i m i z e   fr e q u en cy   i n s t ab i l i t y   i n   i n t e r c o n n ec t e d   RE S.   T h e r e fo r e ,   t h i s   r e s e ar c h   i n t ro d u ce s   VI   e v a l u at i o n   t ec h n i q u e  t o   d ec r e as e  t h e  fr e q u e n cy   i n s t ab i l i t y .   A d v an ced   c o n t ro l   al g o r i t h m s   are   u s ed   t o   c r e at e   VI ,   w h i c h   s i mu l at e s   t h e  s t a b i l i zi n g   e ff ec t   o f   t rad i t i o n a l   r o t at i n g   m as s   i n   c o n v en t i o n al   p o w e r  s y s t em s .   T h e  h i g h   p e n e t rat i o n   o f   RE S  b as ed   o n   p o w e r   c o n v e rt e rs   h as   s u g g e s t i v e l y   d ec r e as ed   t h e   VI   w h i c h   m ak i n g   t h em   s u s ce p t i b l e  t o   fr e q u en cy   i n s t ab i l i t y .   T h i s   w o rk   rec o mmen d s   a n o t h e r  u s e  o f  VI   c o n t ro l   t o   fu rt h e r   d e v el o p   r ec u rr en ce  d e p e n d ab i l i t y   o f  t h e  c o n n ec t e d   p o w e r   framew o r k   b ec a u s e   o f  h i g h   e n t ra n ce  l ev e l   o f  RE Ss .   ∆ f  v al u e s   d i ff e r  b e t w een   1 7 . 4 2 1 5   an d   2 0 . 3 6 2 1   w i t h   s i g n i fi c an t   fr e q u en cy   v ar i at i o n s   d u e   t o   c o n v en t i o n al   c o n t ro l .   E q u al l y ,     VI   co n t ro l   e x h i b i t s   a  h i g h   l e v el   o f  e ff i c i en cy   i n   re d u c i n g   fr e q u e n cy   d ev i at i o n s ;   T h e  ∆ f  v al u e s   w e r e   c o n s i s t e n t l y   s m a l l e r  b e t w een   0 . 0 2 3 6     an d   0 . 0 3 6 9   t h an   t h e   c o n v en t i o n al   c o n t ro l .   T h e s e   f i n d i n g s   s i g n i f y   t h e  p o t e n t i al   o f  VI   co n t ro l   t o   i m p ro v e   fr e q u e n cy   s t ab i l i t y   i n   p o w e r  s y s t em s     w i t h   R E S.   K e y w o r d s :   E v a l ua t i o n   Gr i ds   I n s t a bil i t y   mi t i ga t i o n   R e n e wa bl e   e n e r g y   V i r t ua l   i n e r t i a   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g  A u th or :   S hil pa   Ke s h u bh a i   K a t h a d   De pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i ne e r i n g,   A T M I Y A   Uni ve r s i t y   R a j ko t ,   Guj a r a t ,   I n d i a   E m a i l :  ka t h a d s hi l p a @ g m a i l . c o m       1.   I NT RODU C T I ON   T h e   m e t h o d  t h a t  r e n e wa bl e   e n e r g y   s o ur c e s   ( R E S )   l i k e   s o l a r   a n d  w i n d - a r e   b e i ng  i n t e gr a t e d   i n t o  t r a di t i o na l   po we r   gr i ds ,   ha s   dr a s t i c a ll y   c ha n ge d  h o w  t h e   wo r l d ’ s   e n e r g y   s y s t e m s   o pe r a t e .   Al t h o ugh   s w i t c hi ng   to  m o r e   s us t a i n a bl e   a n d  c l e a n   e ne r g y   i s   n e c e s s a r y ,   t h e   i n t e r m i t t e n t   n a t ur e   o f   R E S   p o s e s   pr o bl e m s   f o r   g r i d   s t a bi li t y ,   e s pe c i a ll y   w i t h   r e ga r d  to  f r e que n c y   i n s t a bi li t y   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   I n   or de r   to  e n s ur e   f r e que n c y   s t a bi li t y ,   c o n v e n t i o n a l   po we r   s y s t e m s   h a ve   de pe n de d  o n  t h e   i n t r i ns i c   i ne r t i a   o f   r ot a t i n g  m a s s e s   i n   s y n c h r o n o us   ge n e r a t o r s .   H o we v e r ,   n e w  t a c t i c s   a r e   n e e de d  to  g ua r a n t e e   t h e   de pe n da bl e   o pe r a t i o n   o f   po we r   g r i d s   a s   t h e s e   c o n v e n t i o n a l   s o ur c e s   a r e   b e i n g  r e p l a c e d  by   r e n e wa bl e   a l t e r n a t i v e s   w i t h   l i t t l e   to  n o  i n e r t i a .   T h e   t e r m     “ vi r t ua l   i n e r t i a   ( VI ) ”   de s c r i b e s   h o w  po we r   e l e c t r oni c s   a n d  s o phi s t i c a t e d  c o n tr o l   t e c hni que s   m a y   s im u l a t e   t h e   s t a bi li z i ng  e f f e c t s   t h a t   r ot a t i n g  m a s s e s   o f t e n   g i ve   [ 3] ,   [ 4 ] .   C o n tr o l   a n d  s t a bi li z a t i o n   t e c hni qu e s   m us t   c h a n ge   t o  a c c o m m o d a t e   t h e   i n t e gr a t i o n   o f   R E S   a n d  VI   a ppe a r s   to   b e   a   vi a bl e   wa y   to  r e duc e   f r e que n c y   v a r i a t i o n s   a n d   pr e s e r v e   gr i d  s t a bil i t y .   M o de r n   po we r   gr i d  d y n a mi c s   a r e   be i n g  a l t e r e d  by   t h e   c o n t i n ua l   s hif t   to w a r ds   R E S ,  whi c h   pr o vi de   a   s u s t a i n a bl e   s u bs t i t ut e   f o r   t r a di t i o n a l   f o s s il   f ue l s   [ 5 ] ,   [ 6] .   T h e   f r e que n c y   i ns t a bil i t y   th a t   gr i d s   a r e   e x pe r i e n c i ng  i s   o n e   o f   t h e   m a i n  i s s u e s   b r o ugh t   f o r t h   by   t hi s   s hi f t .   S y n c h r o n o us   ge ne r a to r s ’   r e v o l vi ng  m a s s e s   ha v e   hi s t or i c a ll y   be e n   e s s e n t i a l   f o r   s upp lyi ng  i ne r t i a ,   w hi c h   h e l ps   po we r   s y s t e m s   m a i n t a i n   t h e i r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       V ir tual   iner ti a  e v aluat ion  f or   f r e que nc y   ins tabi li ty  in  …   ( Shil pa  K e s hubhai  K athad )   381   i nhe r e n t   s t a bi li t y   by   w i t h s t a n d i n g  s udde n   f r e que n c y   f l uc t ua t i o n s .   T h e   l o s s   o f   i n e r t i a   b e c o m e s   a   c r i t i c a l   c o n c e r n   w h e n   r e ne wa bl e   e n e r g y   s y s t e m s   li ke   s o l a r   a n d  w i n d  do   n ot   h a v e   t h e s e   r ot a t i n g  m a s s e s   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   Th e   d i f f i c u l t y   i n   i nc o r po r a t i n g  r e n e wa bl e   e n e r g y   in t o  c ur r e n t  p o we r   gr i ds   a r i s e s   f r o m   t h e   pa r a di g m  s hif t   to wa r ds   s us t a i na bl e   e ne r g y   s o ur c e s ,   whi c h   i s   m o t i v a t e d  by   t h e   n e e d  t o  r e duc e   gr e e n h o us e   ga s   e mi s s i o n s   a n d  a ddr e s s   e nvi r o nm e n t a l   i s s ue s .   R E S   l i ke   w i nd  a n d   s o l a r   h a v e   i n t r i n s i c   f l u c t ua t i o n   a n d  i n t e r mi t t e n c y ,   unli ke   t r a di t i o n a l   po we r   ge n e r a t i o n   [ 9] .   M a i n t a i ni n g  gr i d  s t a bi li t y   b e c o m e s   m o r e   di f f i c u l t   a s   a   r e s ul t   o f   t h e   un pr e d i c t a bl e   n a t ur e   o f   t h e   e l e c t r i c a l   s upp ly   a n d  de m a n d  [ 10] .   I n n o v a t i v e   gr i d  m a n a g e m e n t   t e c hni que s   a r e   r e qu i r e d  due   to   t h e   un pr e d i c t a bil i t y   o f   r e n e wa bl e   e n e r g y   pr o duc t i o n   i n   o r de r   to   c o n tr o l   a b r upt   i n c r e a s e s   o r   de c r e a s e s   i n   po we r   o u t pu t  a n d  m a i n t a i n   a   s t e a dy   a n d  de pe n da bl e   s upp ly   o f   e l e c t r i c i t y .   A   c l e a ne r ,   m o r e   s us t a i n a bl e   e n e r g y   f ut ur e   de pe n ds   o n   f i nd i ng  pr a c t i c a l   wa y s   t o   b a l a n c e   t h e   e r r a t i c   n a t ur e   o f   R E S   w i t h   t h e   n e e d s   o f   t h e   e l e c t r i c a l   gr i d  [ 11 ] ,   [ 12 ] .   P o we r   s y s t e m   s t a bi li t y   h a s   l o n g  b e e n   b a s e d  o n  tr a di t i o n a l   i ne r t i a ,   whi c h   h a s   hi s t o r i c a ll y   b e e n  s upp l i e d  by   t h e   r e v o l vi ng  m a s s e s   o f   s y nc h r o n o us   ge n e r a t o r s .   B e c a us e   t h e y   r e s i s t   s udde n   v a r i a t i o n s   in   po we r ,   t h e s e   r ot a t i n g  m a s s e s   s e r v e   a s   a   r e s e r v o i r   o f   k in e t i c   e n e r g y ,   a s s i s t i ng  i n   t h e   gr i d ’ s   a bil i t y   t o   m a i n t a i n   a   c o n s t a n t   f r e que n c y   [ 13 ] ,   [ 14] .   T h e   i n t r i n s i c   i ne r t i a   t h a t   h a s   hi s t or i c a l ly   s t a bil i z e d  po we r   s y s t e m s   i s   r e duc e d  by   R E S   l i ke   w i n d  a n d  s o l a r ,   whi c h   do   n ot   h a v e   t h e s e   r e v o l vi ng  m a s s e s   li ke   f o s s il   f ue l - b a s e d  ge ne r a tor s   d o  [ 15 ] ,   [ 16 ] .   T h e   gr i d ’ s   r e s i li e nc e   a ga i ns t   a b r up t  v a r i a t i o n s   i n   s upp l y   a n d  de m a n d  i s   t h us   j e o pa r d i s e d.   W h e n  r e n e wa bl e   e n e r g y   s up p ly   i s   l o w,   t hi s   c o n s t r a i n t   i s   e s pe c i a l ly   n o t i c e a bl e   s i nc e   t h e   gr i d  i s   m o r e   v u l ne r a bl e   to   f r e qu e n c y   f l uc t ua t i o n s   due   to  t h e   l a c k  o f   t r a di t i o na l   i n e r t i a   [ 17 ] ,   [ 18] .   T o  c o n f i r m   t h e   s us t a i ne d  s t a b il i t y   a n d   de pe n d a bi li t y   o f   a   c h a n g i ng  e n e r g y   l a n d s c a pe ,   i t   i s   i m pe r a t i v e   to  r e c o gni z e   a n d  a ddr e s s   t h e   l i mi t a t i o n s   o f   t r a di t i o na l   i ne r t i a   i n   t h e   c o n t e x t   o f   r e n e wa bl e   e ne r g y   i n t e gr a t i o n .   I n   t h e   a ge   o f   r e n e wa bl e   e n e r g y   s up r e m a c y ,   n o v e l   a ppr o a c h e s   l i k e   VI   a r e   e m e r g i n g  to   o f f s e t   thi s   l o s s   a n d  i m pr o v e   gr i d  s t a bi li t y   [ 19] .   T h e   f i r s t   wo r k   by   Abb o u  e t   al.   [ 20 ]   i nve s t i ga t e d  t h e   f i e l d  o f   e n e r g y   s to r a ge   s y s t e m s   ( E S S )   a n d  s upe r c o n duc t i n g  m a g n e t i c   e n e r g y   s t o r a ge   ( S M E S )   i n   VI   c o n t r o l .   T h e   wo r k,   pr e s e n t e d  a t   t h e   I n t e r n a t i o n a l   C o nf e r e n c e   o n   A r t i f i c i a l  I n t e l l i g e n c e   i n   R e ne wa bl e   E n e r ge t i c   S y s t e m s ,   e m ph a s i z e d  f r e que n c y   a ug m e n t a t i o n   a s   a   c r uc i a l   e l e m e n t   o f   po we r   s y s t e m   s t a bil i t y .   T h e   a ut h o r s   o f f e r e d  a   no v e l   a ppr o a c h ,   VI   c o n tr o l   t o  r e p or t   t h e   i s s ue s   c a us e d  by  w i de s pr e a d  us e   o f   r e n e wa bl e   e n e r g y .   T hi s   wo r k  pr e s e n t e d  pot e n t i a l   s t r a t e gi e s   f o r   e n ha n c i ng  gr i d  s t a bi li t y ,   pr o vi d i n g  pr a c t i t i o n e r s   a n d  a c a de mi c s   w i t h   a   f e a s i b l e   r o ut e   f o r wa r d .   Ahm e d  e t  al.   [ 21]   pr o vi de d  a   s t udy   o n  d y n a mi c   gr i d  s t a bil i t y   i n   l o w - c a r b o n   po we r   s y s t e m s   w i t h   n e g li g i b l e   i n e r t i a   i n   2023.   T hi s   r e s e a r c h   e x p l a i ne d   t h e   c h a ll e n ge s   t h a t   r e duc e d  i n e r t i a   i n   l o w  c a r b o n   po we r   s y s t e m s   pr e s e n t s .   I t   wa s   publ i s h e d  i n   r e n e w a bl e   e n e r g y .   T h e   a u t h o r s   e x p l o r e d  t h e   c h a ll e n ge s   o f   m a i n t a i n i ng  gr i d  s t a bil i t y   i n   t h e   f a c e   o f   a   c h a n g in g  e n e r g y  e nvi r o nm e n t .   T h e i r   r e s u l t s   s i g nif i c a n t l y   im pr o v e d  t h e   pr e s e n t   di s c o ur s e   a b o ut  t h e   c h a ll e n g e s   p o s e d  by     l o w - c a r b o n   po we r   s y s t e m s   a n d  e s t a bli s h e d  t h e   f o un da t i o n   f o r   a ddi t i o n a l   s t ud y   i n   t hi s   i m po r t a n t   to pi c .     Al   K e z   e t  al.   [ 22]   i n t r o duc e d  r e s e a r c h   a ddr e s s e d   t h e   c ha l l e nge s   a n d  m i t i ga t i o n   t e c hni que s   a s s o c i a t e d  wi t h   i n t e gr a t i n g  i nve r t e r - b a s e d  r e s o ur c e s   a n d  wa s   publ i s he d  i n   I E T   s m a r t  gr i d .   T h e   a u t h o r s   pr o vi de d  a n   i n - de pt h  e x a mi na t i o n   o f   s e v e r a l   a ppr o a c h e s   to   f r e que n c y   m a n a ge m e n t ,   l a yi ng  t h e   gr o un dwo r k  f o r   un de r s t a n d i ng  t h e   d i f f i c u l t i e s   i nv o l v e d  i n   r un ni ng  po we r   n e t w or ks   th a t   c o n t a i n   a   s i z a bl e   a m o un t   o f   r e n e wa bl e   e ne r g y .   I n   o r de r   to  i ni t i a t e   t h e i r   i nv e s t i ga t i o n ,   Ay a m o l o wo   e t  al.   [ 23]   f i r s t   i de n t i f i e d  a n d  a n a ly z e d  t h e   ga ps   i n   t h e   i nt e gr a t i o n   o f   R E S   i n t o  c ur r e n t   i nf r a s t r uc t ur e .   T h e   s t udy   o f f e r e d  a   t h or o ugh   a n a ly s i s   o f   t h e   d i f f i c u l t i e s   e nc o un t e r e d  i n   t hi s   f i e l d,   hi g hli g h t i n g  h o w  c r uc i a l   i t   wa s   to   r e s o l v e   t h e s e   pr o bl e m s   i n   o r de r   to   s uc c e s s f u ll y   i m p l e men t   R E S .  W i t h   s k i ll ,   t hi s   s t ud y   e x a mi ne d  t h e   m a ny   o bs t a c l e s :  t e c hn o l o g i c a l ,   go v e r nm e n t a l ,   a n d  i nf r a s t r uc t ur e - r e l a t e d,   s o   a s   to   pr o vi d e   a   c o m pr e he n s i ve   p i c t ur e   o f   t h e   s i t ua t i o n .   Ay a m o l o wo   e t  al.   [ 24 ]   r e f o c us e d  t h e i r   a tt e n t i o n   in  t h e i r   2022  b o o k  o n   t h e   c r uc i a l   i de a   o f   i ne r t i a   i n  m o de r n   r e n e wa bl e   e n e r g y - b a s e d  s y s t e m s .   T h e   s t ud y   d i s c us s e d  t h e   pa r t i c u l a r   n e e d s   a n d  d i f f i c u l t i e s   i n  pr e s e r vi n g  gr i d  s t a bil i t y ,   a   pr o bl e m   m a d e   wo r s e   by   t h e   s po r a di c   n a t ur e   o f   R E S .   T h e   wr i t e r s   a l s o   m a de   a   s ub s t a n t i a l   c o n t r i b ut i o n   to  t h e   c ur r e n t   di s c u s s i o n   c on c e r ni ng   t h e   de pe n da bil i t y   a n d  r o b us t n e s s   o f   r e n e wa bl e   e n e r g y   s y s t e m s   by   e xa m i n i ng  t h e   n e e d  f o r   i n e r t i a   i n   t h e s e  n e t wo r ks .   T h e   m a i n   c o n t r i b ut i o ns   a r e   de n o t e d  a s   f o l l o ws ;     A d v a n c e d  c o n t r o l   m e c h a ni s m s   c a n   b e   us e d  t o  c r e a t e   VI ,   whi c h   m im i c s   t h e   s t a bil i z i ng  e f f e c t   o f   tr a d i t i o n a l   r ot a t i n g  m a s s   i n   c o nv e n t i o n a l   po we r   s y s t e m s .     W i t h   t h e   s h a r p  r i s e   i n   t h e   us e   o f   f o r c e   c o n ve r t er - b a s e d  R E S s ,   c o m p l e t e   s t r uc t ur a l   i ne r t i a   o f   t h e   i n t e r r e l a t e d  po we r   f r a m e wo r k   c a n   b e   i m pr e s s i ve ly   d i mi n i s h e d,   m a k i ng  s t r uc t ur e   m o r e   v ul ne r a bl e   to   s t r u c t ur a l   i ns t a bil i t y .     T hi s   wo r k  s ugge s t s   a n ot h e r   a ppl i c a t i o n   o f   VI   c o n t r o l   to  s o l v e   t h e   pr o b l e m s   c a us e d  by   l a r ge   l o s s   o f   s t r uc t ur e   i ne r t i a   t o   f ur t h e r   i m pr o v e   t h e   r e pe a t a bil i t y ,   r e l i a bil i t y   o f   po we r   s t r uc t u r e   b e c a us e   o f   hi g h   t h r e s h o l d  l e v e l   o f   R E S s .   T hi s   r e s e a r c h   pa pe r   i s   s t r uc t u r e d  a s   f o l l o w s :  t h e   pr o p o s e d  m e t h o d  i s   de f i ne d  i n   s e c t i o n   2.     M u l t i - r e g i o n   po we r   f r a m e wo r k  w i t h   VI   c o n t r o l   i s   de f i ne d  i n  s e c t i o n   3.   R e s u l t   a n d  d i s c us s i o n   a r e   de f i ne d  in  s e c t i o n   4.   T h e   c o n c l us i o n   i s   g i v e n   i n   s e c t i o n   5.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,  J a n ua r y   20 2 5 :   380 - 388   382   2.   P ROP OS E D  M E T HO D   I n   t hi s   s e c t i o n ,   R E S   i s   b o t h   i n t e r m i t t e n t   a n d  r e qui r e s   f a s t - r e s po n d i n g  i nv e r t e r s   to   s y n c h r o ni z e   w i t h  t h e   gr i d  t o   b e   a bl e   to   s to r e   e l e c t r i c a l   e n e r g y   a n d  be   ut i l i z e d  a t   a   l a t e r   t i m e ,   w i t h   t h e   R E S   to   t h e   gr i d   s e e n   a s   t h e   f a s t - d y n a mi c   r e s po n s e .   T hi s   o c c ur s   due   to  du r a t i o n   a n d  t h e   f o r m a t i o n   o f   a n   i m p a c t   o r   a   l o s s   o f   pha s e   a n g l e   a n d  i ns t a bil i t y   o f   v o l t a ge .   R e duc t i o n   o f   f r e que nc y   s t a bil i t y   e n s u e s   t h r o ugh   i ns u f f i c i e nc y   o f   r ot a t i n g   m a s s e s ,   pa r t l y   due   to  R E S   de c o m po s i t i o n   i n t o  a   DC   c ur r e n t  t h r o ugh   t h e   c o n v e n t i o n a l   i nve r t e r .   I t  ge n e r a t e s   l a r ge r   s hi f t s   o f   t h e   f r e que nc y   a n d  v o l t a ge   d i s t o r t i o n s   i n   t h e   c a s e   o f   d i s r upt i o n   o f   t h e   po we r   s upp l y.   Vi a bl e   s o l ut i o ns   f o r   t h e   pr o bl e m   o f   c o n ne c t e d  R E S   a r e   VI   or   a r t i f i c i a l   i ne r t i a   a n d  a r t i f i c i a l   c o n t r o l   s t r a t e gy .   As   a   n e w   i nve r t e r   pa r a m e t e r ,   VI   c o n t r i b ut e s   to  m o r e   s t a bi li t y ,   a n d  by   f a r   h a s   gr e a t l y   a n a ly z e d  i n   i n e r t i a   o f   c o n v e n t i o n a l  ge n e r a t o r s .   VI   i s   a na l o go us   to  S M ’ s   un de r   P W M   s i m u l a t i o n   t h r o ugh   i n e r t i a .   F i gur e   1  r e pr e s e n t s   t h e   o v e r a ll   c o n n e c t i vi t y   o f   VI   i n   gr i d - i n t e gr a t e d  R E S .           F i gur e   1.   Ge n e r a l   c o nn e c t i o n   o f   gr i d - c o nn e c t e d  R E S       2. 1.     Conce p t   of   vir t u al   in e r t ia  c on t r o l   T h e   VI   i s   a   s i g ni f i c a n t   p o i n t   o f   VSG  whi c h   i s   d e s i g n e d  to   a ddr e s s   t h e   de f i c i e n c y   by   ut i l i z i ng  a n  i n j e c t i o n   m o de l .   T h e   de f a u l t   o pe r a t i o n s   r e s t r i c t i o n s   o f   VI   a ppr o a c h   c a nn o t  o f f e r   de pe n da bl e   f r e que nc y   pr o vi s i o n .   Ge n e r a ll y ,   t h e   s e t up  i n   VI   c o n tr o l   c o m pr i s e s   o f   de r i v a t i v e   c o m po ne n t   a s   de v e l o pe d  c o n t r o l l e r   ( ) ,  VI   c o n t r o l   a n d  po we r   l i mi t e r   ( ∆   , ∆   ) .   T h e   pus h   f o r   t h e   r e gu l a r   po we r   f r a m e wo r k  to  gr o w   t h e   qua n t i t y   o f   n o n - s im u l t a n e o us   ge n e r a t o r s ,   ( f o r   e x a m p l e ,   R E S )   i s   t h e   s hi f t   t o  a   l o w - c a r b o n   l o c a l   a r e a .   T h e s e   ge n e r a t or s   f o r   t h e   m o s t   pa r t  us e   po w e r   c o n v e r t or s   a s   t h e   m a t r i x   n e t wo r k  i n t e r f a c e .   T o  f ur t h e r   de v e l o p  f r a m e wo r k  i n e r t i a   a n d  r e c ur r e n c e   de pe n da bil i t y ,   VI   c o n t r o l   c o pi e s   t h e   c e n t r a l   p l a y e r ’ s   wa y   o f   b e h a vi ng.   I f   d y na mi c   po we r   t h r o ugh   f o r c e   e l e c t r i c   c o nv e r t e r s   o f   e ne r g y   s to c kp i l i ng  s t r uc t ur e s   ( E S S )   i s   s ubs t a n t i a ll y   li mi t e d  t h r o ugh   s u b o r d i n a t e   o f   f r a m e wo r k  r e c ur r e n c e ,   t h e n   VI   c o n t r o l   i s   vi r t ua l ly   de r i v e d.   T hi s   a s s i s t s   w i t h   wo r k i n g  o n   t h e   f r a m e wo r k ’ s   i ne r t i a l   r e a c t i o n   a ga i ns t   v a r i e t i e s   i n   R E S s   e n t r a n c e   a nd  po we r   i n t e r e s t .   T h e   e m u l a t i o n   o f   po we r     i s   f o r m u l a t e d  i n   ( 1)   a s   f o l l o w s ;     = 0 ( ∆ )    ( 1)     w h e r e ,     s i g nif i e s   t h e   pr o p or t i o n a t e   c h a n g e   c o n t i n ge n t   upo n   c o n v e r t e r   ga i n ,   0   a ddr e s s e s   t h e   o s t e n s i ble   r e c ur r e n c e   o f   t h e   f r a m e wo r k.   Ne v e r t h e l e s s ,   i ne r t i a   r e s po n s e   i s   a   qu i c k  r e a c t i o n   w i t hi n   t h e   po we r   s y s t e m   t o  t h e   po we r   i m ba l a n c e ,   a s   t h e   s tor e d  e n e r g y   w i t hi n   t h e   e n e r g y   b u f f e r   s t r uc t ur e s   i s   a c t i v e ly   a b s o r b e d  o r   r e l e a s e d.   T h e   e n e r g y   b u f f e r   t e c h ni q ue s   t h r o ugh   i n e r t i a   r e s po n s e   o f   R E S - i n t e n s i ve   gr i d  p l ug  t h e   wi n d  t u r bi n e s   ( bl a de s ,   ge n e r a t o r   a n d  ge a r b o x ) ,   c a pa c i t o r s   i n   po we r   e l e c t r o ni c   c o nv e r t e r s   a n d  e ne r g y   s t or a ge   de vi c e s .   T h e   s t ud y   li ke w i s e   c r e a t e s   a n   e n e r g y   b u f f e r   f r a m e wo r k  a s   a   pr o b a bl e   m e t h o d  to   c o m b a t   po we r   i m ba l a n c e   a c t i v e ly .   T h e r e f o r e ,   t h e   s y s t e m   a l s o   pr o vi de s   i ne r t i a ,   unli ke   t h e   VI   c o n t r o l   a ppr o a c h e s   w hi c h   a r e   us e d  f o r   o v e r c o m i ng   t h e   l o w  i n e r t i a   d if f i c u l t i e s   c o m m o n   i n   R E S - domi na t e d  po we r   s y s t e m ,   a s   pr e s e n t e d  i n   F i gur e   2.   T h e s e   t e c h ni que s   a r e   f u r t h e r   c l a s s if i e d  a s   f r e que n c y   c o n t r o l   or   v i r t ua l   s y nc h r o n o us   ge n e r a to r   ( VSG )   c o n t r o l   m e t h o ds   a c c o r di n g  t o  t h e   c o n t r o l   t h e o r y   pr i n c i pa l,   b e c a us e   t h e s e   t e c hni qu e s   h a v e   d i f f e r e n t   i n e r t i a   a n d  t h us   v a r y   t h e   s y s t e m   r e s po n s e .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       V ir tual   iner ti a  e v aluat ion  f or   f r e que nc y   ins tabi li ty  in  …   ( Shil pa  K e s hubhai  K athad )   383       F i gur e   2 .   B l o c k  d i a gr a m   o f   VI   c o n tr o l       3.   M UL T I - RE GI ON   P OWE R  F R AM E WORK   W I T H  VI RT UA L   I NE R T I A  CONT RO L   T h e   d i s t i n c t   l a y o ut   a n d  r e gu l a t i o n   a n t i c i pa t e d  to   p r o duc e   e n o ugh   VI   - b a s e d  c o n ve r t e r s   a r e   de pi c t e d  i n  F i gur e   3.   T h e   s u b o r d i n a t e   c o n t r o l   s t r a t e g y   t h a t  c a l c u l a t e s   t h e   r a t e   o f   pr o gr e s s   o f   r e c ur r e n c e   ( R O C OF )   t o  s hif t   a   s upp l e m e n t a r y   c a p a c i t y   t o   a   pr e de t e r m i ne d   l o c a t i o n   i n  a r e a   I   dur i n g  R E S s   e n t r a n c e   a n d  po s s ibi li t y ,   i s   t h e   m a i n   i d e a   un d e r l yi ng  VI   c o n t r o l   [ 25] .   H o we v e r ,   t h e   s ubs i d i a r y   c o n t r o l   s t r a t e g y   i s   e x c e pt i o n a ll y  h e l p l e s s   to  r e c ur r e n c e   e s t i m a t i o n   c l a m o r .   A   l o w  pa s s   c h a nn e l   i s   ut i li z e d  t o  c o n t r o l   t h e   f r a m e wo r k  to   ge t  a r oun d  t hi s   i s s ue .   M o r e o v e r ,   t h e   l o w - pa s s   c h a nne l   i n t r o duc e s   t h e   E S S ’ s   dy n a mi c   wa y s   o f   b e h a vi ng.   T h us ,   VI   c o n t r o l   h e l p s   a n   i n t e r c o n n e c t e d  po we r   f r a m e wo r k  by   c a us i n g  t h e   R E S s   i n  t h a t   f r a m e wo r k  to   h a v e   i ne r t i a   po we r   e qu i v a l e n t   to   s i m u l t a n e o us   ge ne r a to r s   us e d  i n   c o n v e n t i o n a l   po we r   f r a m e wo r ks .   T h e r e f o r e ,   a dm ini s t r a to r s   r e c o m m e n de d  VI   pr o vi de s   t h e   i n e r t i a   t r a de m a r k,   whi c h   a dds   c o m p l e t e   i n e r t i a   t o  t h e   i n t e r c o n n e c t e d  po we r   s t r uc t ur e   a n d  i m pr o v e s   r e pe a t a bil i t y   r e li a bil i t y   a nd  e x e c ut i o n .   I n   t hi s   wo r k,   we   pr o p o s e d  t h a t   t h e   E S S   c o ul d   pr o duc e   VI   p o we r   i n   t h e   t w o  a r e a s .   T h e   s u gge s t e d  c o n t r o l   s upp l i e s   t h e   e x pe c t e d  c a pa c i t y   to   t h e   ℎ   r e g i o n  dur i n g  t h e   r e c ur r e n c e   de vi a t i o n   i n   t h e   wa y   po r t r a y e d  un de r n e a t h .           F i gur e   3 .   D y n a mi c   m o de l   o f   t h e   c o n t r o l l e r   t h a t  wa s   c r e a t e d  to  s i m u l a t e   VI       U l t i m a t e l y ,   R OC O F   i s   e s t a bl i s he d  by   t h e   s ugge s t e d   i n e r t i a   c o n t r o l   s y s t e m   t h r o ugh   t h e   s ubs i d i a r y   c o n t r o l   pr o c e s s ;   t h e   i ne r t i a   po we r   i s   r e c r e a t e d  by  t h e   VI   ga i n   ( K VI )   m o d i f yi ng  t h e   E S S ’ s   d y na mi c   po we r   r e f e r e n c e .   C o n s e que n t l y ,   t h e   s pe c i a l   m o de l   o f   a   mu l t i - r e g i o n   f r a m e wo r k  i s   a ddr e s s e d  by   m o d i f yi ng  to   i n c l ude   VI   ( a l s o   kn o wn   a s   i mi t a t e d  po we r ) .   T h e   r e c ur r e n c e   de vi a t i o n   f o r   r e gi o n     s h o u l d  b e   de t e r m i ne d  u s i ng  t h e   pr e c e d i n g  r e c i p e ,   t a ki n g  i n t o   a c c o un t  t h e   a ge / l o a d  p o we r   s i g n a l s ,   i ne r t i a   po we r   s i g n a l s ,   a n d  t i e - lin e   po we r   s i g na l s   a s   r e pr e s e n t e d  i n   ( 2) .     ∆  = 1 2  +   ( ∆  + ∆  + ∆  + ∆  , − ∆  − ∆ , )     ( 2)     W h e r e ,   t h e   r e c ur r e n c e   de vi a t i o n   i n   r e g i o n     i s   a d dr e s s e d  by   ∆  .   I n   r e gi o n   ,   t hi s   a ppr o a c h   a ddr e s s e s   t h e   c o n s i s t e n t   o f   i n e r t i a   whil e   ∆    a ddr e s s e s   t h e   p o we r   c r e a t e d  by   t h e   wa r m   c r e a t i o n   u ni t .     i s   t h e   r e gi o n      da m p i ng  c o e f f i c i e n t ,   a n d  + ∆    i s   t h e   r e g i o n     c r e a t e d   po we r   f r o m   t h e   b r e e z e   r a n c h .   ∆    i s   t h e   r e g i o n    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,  J a n ua r y   20 2 5 :   380 - 388   384     c r e a t e d  p o we r   f r o m   t h e   s u nli g h t - b a s e d  r a n c h .   ∆  ,   i s   t h e   r e g i o n     c o pi e d  i ne r t i a   po we r   f r o m   t h e   E S S   uni t ,   ∆    i s   t h e   r e gi o n     h e a p  c h a n ge s ,   a n d  ∆ ,   i s   t h e   r e g i o n     ge n e r a l   t i e - l i ne   A C   po we r   c h a n ge s .       4.   S I M UL AT I ON   RE S UL T S   AN D  DI S CU S S I ON S   R e pr o duc t i o n   c o n s e qu e n c e s   o f   t h e   pr o p o s e d  c on t r o l   s t r a t e gy   a r e   c a nva s s e d  i n   t hi s   pa r t.   T h e   M A T L A B /S im u l i nk®  de v e l o pe r   i s   ut i li z e d  f o r   th e   r e c r e a t i o n   s t udi e s ,   i nc o r p o r a t i n g  a l l   t h e   pa r t  s ub t l e t i e s   ( F i gur e   3  a n d  T a bl e   1)   un de r   u n de ni a bl e   l e v e l   a c t i vi t i e s   o f   t h e   f r a m e wo r k ’ s   e s s e n t i a l   a n d  o pt i o n a l   r e gu l a t o r s .   T h e   f i nd i ng s   a n d  d i s c u s s i o n   a r e   i s o l a t e d  i n t o   t w o   s e c t i o ns :  t h e   f i r s t   o n e   t e n ds   to   s t udy   h o w  a n   i n t e r c onn e c t e d   s t r uc t ur e   b e h a v e s   w h e n   o b t a i ni n g  VI   c o n t r o l ,   w hi c h   i nc l ude s   i ne r t i a .   T h e   s e c o n d  t e n ds   to   s t udy   h o w  t h e   s t r u c t ur e   r e s p o n ds   d y n a mi c a ll y   t o   e x tr e m e   t e s t  c o n d i t i o n s   whe n   VI   c o n t r o l   i s   a pp l i e d.   T h e   r e c omm e n de d   c o n t r o l   pr o c e dur e   pr o m pt l y   a d j us t a bl e   t o   g r e a t e r   po we r   f r a m e wo r ks   o n   t h e   gr o un ds   o f   t h a t   t h e   c onn e c t e d   f r a m e wo r k  i n   t hi s   r e vi e w  i s   e x a mi ne d  a n d  m im i c ke d  o n   f o r   e v e r y   u ni t   pr e m i s e ,   a n d  t h e   de c i s i o n   o f   f r a m e wo r k  b a s e   m a ke s   l i t t l e   d i f f e r e n c e   t o  t h e   r e pr oduc t i o n ’ s   o u t c o m e s .     4. 1.     E igenval u e   e x am in at ion   of   vir t u a l   in e r t ia  c on t r o l   F o r   c o n ne c t e d  po we r   f r a m e wo r ks ,   t h e   uni que   e f f e c t s   o f   VI   a r e   a n a ly z e d  ut i l i z i ng  t h e   s u b o r d i n a t e   c o n t r o l   m e t h o d.   T h e   e s s e n t i a l   o bj e c t i ve   o f   t hi s   pa r t  i s   to  a n a ly z e   t h e   i m po r t a n t  i m pa c t   t h a t  ga i n s   o f   VI   c o n t r o l   ( K VI 1,   K VI 2)   h a v e   o n   f r a m e wo r k ’ s   e xhi b i t i o n ,   a l o n g s i d e   t h e   de pe n da bil i t y .   S u b s e que n t l y ,   i n t e r c o n n e c t e d  p o we r   f r a m e wo r k ’ s   e i g e nv a l ue   d i r e c t i o n   i s   f o un d  f o r   v a r i o us   K VI 1  a n d  K VI 2  b o un da r y   v a r i e t i e s .   S i nc e   t h e   m a j o r i t y   o f   t h e   e i g e nv a l ue s   a r e   s i t ua t e d  f a r   to  o n e   s i de   o f   t h e   s - p l a n e   a n d  ha v e   n e g a t i ve   ge n u i ne   pa r t s ,   t h e   f r a m e wo r k   t ur n s   o u t  to  b e   s t e a di e r   wh e n   t h e   c o n tr o l   ga i n   K VI 1  i s   e x p a n de d.   A n   u n r e a s o n a bl e   e x p a ns i o n   i n   c o n t r o l   ga i n  K VI 1  c a us e s   t h e   s i x t h   a n d  s e v e n t h  m o de s   ( λ 6)   to   m o v e   b a c k  t o   r i g h t   h a lf   o f   s - p l a n e   t h a t   a dv e r s e ly   i n f l u e n c e s   t h e   f r a m e wo r k ’ s   e xhi bi t i o n .   S i n c e   t h e   m a j o r i t y   o f   e i ge nva l u e s   s hif t   d i s t a n t   to  l e f t   h a l f   o f   s - p l a n e ,   t h e   r e s u l t s   s h o w  h o w  c um u l a t i v e   c o n t r o l   ga i n   K VI 2  h e l p  f r a m e wo r k  a c hi e v e   f ur t h e r   r e l i a bil i t y   a nd   f e we r   o s c i ll a t i o n .   Al t e r n a t i v e ly ,   i t   i s   e vi de n t   t h a t  wh e n   a d v a nc e d  c o n t r o l   ga i n  o f   KV I 2  i s   a pp li e d ,   di s t i nc t   a ppr o a c h e s   ( λ 3,   λ 4)   m i g r a t e   to wa r ds   r i g h t   o f   s - p l a n e .   F ur t h e r ,   t hi s   pr o m pt s   a   de c r e a s e   i n   t h e   uni que   s o l i d n e s s   a n d  e x e c ut i o n   o f   t h e   i n t e r c o n n e c t e d  po we r   f r a mew o r k .   I n   r un do wn ,   pi c k i ng  t h e   VI   c o n t r o l   ga i n  i de a ll y   i nc l ude s   m a k i ng  c o m pr o m i s e s   to   ge t   t h e   m o s t   i d e a l   r e a c t i o n   f r o m   t h e   i n t e r c o n n e c t e d  po we r   f r a m e wo r k  i n  t h e s e   c i r c u m s t a n c e s .   T a bl e   1  s h o ws   t a b u l a t i o n   f o r   e i ge n   v a l ue   t r a j e c to r y   o f   VI   c o n t r o l   i n   a r e a - 1.       T a bl e   1.   D o m i na n t   po l e s ’   e i ge nv a l ue   t r a j e c to r y   a c r o s s   c h a n ge s   i n   g a i n   o f   VI   c o n t r o l   i n   a r e a - 1   R e a l   I ma ge   2.3   1.5   1.5   1.3   2.5   2.6   3.2   3.5   4.0   6.2   5.3   4.1   3.2   2.3       T h e   a c t ua l   i m a ge   da t a   t h a t  i s   s upp li e d  i s   a   s e t   o f   pa i r e d  v a l ue s ,   e a c h   o f   w hi c h   c o n s i s t s   o f   t wo  n u m e r i c a l   m e a s ur e m e n t s .   W i t hi n  t h e   f r a m e wo r k  o f   i m a ge   pr o c e s s i ng  o r   a n a l y s i s ,   t h e s e   pa i r s   a r e   a s s o c i a t e d   w i t h   d i s t i n c t   a tt r i b ut e s   o r   f e a t ur e s   t h a t   a r e   r e tr i e ve d   f r o m   im a ge s .   F o r   e x a m p l e ,   t h e   f i r s t   v a l ue   i n  e a c h   pa i r   c o r r e s po n ds   to  a   c e r t a i n   qua l i t y   o r   a tt r i b ut e   o f   a   p i c t ur e ,   whi l e   t h e   s e c o n d  v a l ue   de n o t e s   a   di f f e r e n t   c o n n e c t e d  a s pe c t .   S o m e   pa tt e r n s   a n d  t r e n ds   e m e r ge   whe n   t h e   da t a   i s   e x a mi ne d  m o r e   c l o s e l y .   Va r i a bi li t y   i n  t he   v a l ue s   po i n t s   to   a   di v e r s i t y   o f   i m a g e s   u n de r   a n a ly s i s .   F o r   e x a m p l e ,   i n  t h e   t hi r d  pa i r ,   t h e   r e l a t e d  p i c t ur e   f e a t ur e   s h o ws   a   m o de s t   p o s i t i v e   im pr o v e m e n t ,   i n c r e a s i ng  f r o m   2 . 5  to   2 . 6.   C o n v e r s e ly ,   t h e   f i f t h   pa i r   e xhi b i t s   a   m o r e   n o t a bl e   s hif t   f r o m   4. 0  to  6. 2 ,   i n d i c a t i n g  a   c o n s i de r a bl e   m o d i f i c a t i o n   i n   t h e   r e l a t e d  i m a ge   a tt r i b ut e   T o ge t h e r ,   t h e   da t a   po i n t s   i ll us t r a t e   t h e   d y n a mi c   na t ur e   o f   im a ge s   u nde r   e v a l ua t i o n .   T h e s e   d i s c r e p a n c i e s   a r e   a   s i g n   o f   d i f f e r e n t   c o n t e n t ,   di f f e r e n t   l i g h t i n g,   or   ot h e r   e l e m e n t s   i nf l u e n c i ng  t h e   c h a r a c t e r i s t i c s   un de r   a s s e s s m e n t .   Un de r s t a n d i n g   t h e   ge n e r a l   t r a i t s   a n d  a t tr i b ut e s   o f   t h e   p h o to s   i n   t he   da t a s e t   r e qui r e s   a n a ly z i ng  t h e s e   c h a n ge s .   I t   i s   c r uc i a l   t o  r e m e m be r   t h a t   a   m o r e   t h o r o ugh   i n t e r pr e t a t i o n   i s   d if f i c u l t   i n  t h e   a b s e n c e   o f   ot h e r   c o n t e x t   r e ga r di n g  t h e   pr e c i s e   qua l i t i e s   b e i ng  e x a mi ne d,   o r   t h e   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   p h o to g r a ph s .   No n e t h e l e s s ,   t h e   i nf o r m a t i o n   s upp l i e d   e s t a bli s h e s   t h e   gr o un dwo r k   f o r   m o r e   r e s e a r c h   a n d   e x a mi na t i o n ,   o f f e r i n g  a   po i n t   o f   de pa r t u r e   f o r   e x a m i n i ng   t h e   c o n ne c t i o n s   a m o n g  v a r i o us   c h a r a c t e r i s t i c s   i n   th e   c o l l e c t i o n   o f   pi c t ur e s .   T a bl e   2  r e pr e s e n t s   t h e   d o m i na n t   po l e s   e i ge nva l u e   t r a j e c t o r y   i n   VI   c o n t r o l   ga i n   i n   a r e a - 2.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       V ir tual   iner ti a  e v aluat ion  f or   f r e que nc y   ins tabi li ty  in  …   ( Shil pa  K e s hubhai  K athad )   385   T a bl e   2.   D o m i na n t   po l e s ’   e i ge nv a l ue   t r a j e c to r y   a c r o s s   c h a n ge s   i n   g a i n   o f   VI   c o n t r o l   i n   a r e a - 2   I ma ge   R e a l    M a x im um   M in im um   O pt im um   1.2   2.3   1.6   1.8   2.3   2.5   2.5   2.5   4.2   2.6   3.4   1.2   5.3   4.1   4.1   3.6   6.1   3.5   4.8   2.4   2.8   4.2   5.3   2.3       4. 2.     Abr u p t   l oad   c h an ge   An   i n t e r c o n n e c t e d  po we r   s t r uc t u r e   to  f o c us   o n   t hi s   s i t ua t i o n   i s   us e d  a s   a   t e s t  s tr uc t u r e   to  s h o w  h o w   s uc c e s s f u l   t h e   c o n t r o l   pr o c e s s   i s   t hi s .   T h e   r e c o m m e n de d  c o n t r o l   t e c h ni que   i s   t r i e d  i n   r e g i o n   1  w i t h   1. 5  M W   s t e p  l o a d  v a r i a t i o n   ( ∆  = 0 . 1 . . ) .   T h e   un de n i a bl e   l e v e l   t a s ks   o f   e s s e n t i a l   a n d  a uxil i a r y   c o n t r o l s ,   a dd i t i o n a ll y   a ll ude d  to  a s   t h e   t r a di t i o n a l   c o n t r o l   a r e   s too d   o u t  f r o m   t h e   r e c o m m e n de d  c o n t r o l   m e t h o d   to  s ur v e y   i t s   pr o f i c i e n c y .   T h e   r e c ur r e n c e   de vi a t i o n   i n   r e g i o n   1,   t h e   r e c ur r e n c e   v a r i a t i o n   i n   r e gi o n   2,   a s   we l l   a s   t h e   t i e - li ne   po we r   v a r i a t i o n   a r e   t h e   o u t c o m e s   go i n g  do wn   to  t h e   b a s e .   T h e   VI   c o n t r o l   f r a m e wo r k  b e a t s   t h e   o r di n a r y   c o n t r o l   f r a m e wo r k  c o n c e r ni ng  s o l i d n e s s   a n d  s p e e d  i n   b o t h   t y p i c a l   a n d  l o w  i ne r t i a   s i t ua t i o n s .   T a bl e   3   r e pr e s e n t s   t h e   s y s t e m a t i c   r e a c t i o n   o f   t y p i c a l   s y s t e m   i ne r t i a .       T a bl e   3 .   S y s t e m   r e a c t i o n   w h e n   t h e r e   i s   t y p i c a l   s y s t e m   i ne r t i a   T im e   C o n v e n tu a l  c o nt r o l   V ir tu a l  in e r ti a l  c o nt r o l   1.2   2.5   2.6   2.3   1.4   1.5   3.2   2.1   2.6   4.1   3.5   3.4   2.5   2.4   4.1   2.4   3.6   2.0   1.6   4.2   3.5       A   c o m pa r i s o n   o f   t i m e   m e a s ur e m e n t s   f o r   t w o   di s t i nc t   c o n t r o l   s t r a t e gi e s   -   c o n ve n t i o na l   c o n t r o l   a n d  VI   c o n t r o l   i s   s h o wn   i n   t h e   a c c o m pa nyi ng  t a bl e .   T h e   c o l u m ns   ‘ t i m e , ’   ‘ c o nv e n t i o n a l   c o n t r o l , ’   a n d  ‘ vi r t ua l   i n e r t i a l  c o n t r o l ’   h a v e   c o r r e s po n d i n g  v a l ue s   f o r   e a c h   a p pr o a c h ,   a n d  e a c h   r o w   de n ot e s   a   di s t i n c t   t i m e   m e a s ur e m e n t .   T h e   e f f e c t i ve n e s s   a n d  pe r f o r m a n c e   o f   t h e   t wo  c o n t r o l   s tr a t e gi e s   i s   c o m pr e h e n de d  i n   v a r i o us   s e t t i n gs   by  a n a ly z i ng  t hi s   da t a .   F i r s t ,   a   c l o s e r   l o o k   a t  t h e   ‘ c o n v e n t i o n a l   c o n t r o l ’   c o l u m n   r e v e a l s   i nf o r m a t i o n   o n   t h e   t i m e   i n t e r v a l s   c o nn e c t e d  to  t h e   c o n v e n t i o n a l   c o n t r o l   s t r a t e gy .   T h e   VI   c o n tr o l   m e t h o d  w o r ks   i n   c o m pa r a bl e   c a s e s   by   c o m pa r i ng  t hi s   w i t h   t h e   ‘ VI   c o n t r o l ’   c o l u m n .   T h e   VI   c o n t r o l   t i m e   m e a s ur e m e n t   i n   t h e   f i r s t   r ow  i s   2. 6   uni t s .   T h r o ugh   t hi s   c o m pa r i s o n ,   i n   t h e   g i v e n   c i r c u m s t a nc e s ,   t h e   VI   c o n tr o l   a ppr o a c h   i s   m o r e   o r   l e s s   t i m e - e f f i c i e n t   t h a n   t h e   c o nve n t i o na l   c o n t r o l   m e t h o d.   T h i s   s ugge s t s   t h a t   t h e   c o n v e n t i o n a l   c o n t r o l   m e t h o d  i s   s l i g h t ly   m o r e   t i m e - e f f i c i e n t   i n   t h e   pa r t i c u l a r   s c e n a r i o s   t h e   da t a   de pi c t .   I t  i s   c r uc i a l   to   r e m e m be r   h o w  t h e s e   da t a   a r e   i n t e r pr e t e d  v a r y   de pe n d i ng  o n   t h e   pa r t i c u l a r   c on t e x t   a n d  s pe c i f i c a t i o ns   o f   t h e   s y s t e m   o r   pr o c e s s   un de r   c o n t r o l .   M o r e o v e r ,   t h e   da t a   pr e s e n t e d  do e s   n ot  di r e c t l y   c a pt ur e   f a c t o r s   t h a t   a r e   i m po r t a n t  i n   s e l e c t i n g   t h e   b e s t   c o n t r o l   m e c ha ni s m ,   s uc h   a s   pr e c i s i o n ,   s t a bil i t y ,   o r   f l e xi b i li t y .     4. 3.     Rais e d   d e gr e e   of   r e n e wabl e   e n e r gy  in vas io n   an d   r e q u e s t   T a bl e   4  d i s p l a y s   t h e   pe r f o r m a n c e   a na ly s i s   o f   o pe r a t i n g  t i m e   a n d  c a pa c i t y   w i t h   r e s p e c t   to   di s t ur b a n c e   s o ur c e s .   Al s o ,   t a bl e   4  s h o ws   h o w  t h e s e   e x t r e m e   o pe r a t i o ns   v e r i f y   t h e   dur a bil i t y   o f   t h e   pr o p o s e d   c o n t r o l   m e t h o d  a ga i ns t   c h a n ge s   i n  s y s t e m   i ne r t i a ,   hi g h - l e v e l   R E S / l o a d  pe n e t r a t i o n ,   a s   we ll   a s   t h e   r e a l   o pe r a t i o n ’ s  s i g nif i c a n t   d y n a m i c   im pa c t   o f   l i n k e d  po we r   s y s t e m s .   He n c e ,   s uc h   a   t h o r o ug h   t e s t  s i t ua t i o n   p len t i f u l ly  de l i ne a t e s   t h e   e f f e c t   o f   h uge   R E S   e n t r a n c e   o n   t h e   ge n e r a l   r e c ur r e n c e ,   a l o n g s i de   t i e - l i ne   po we r   c on duc t   o f   f r a m e wo r k  i n   i n t e r c o n n e c t e d  po we r .       T a bl e   4.   Di s t i n c t   di s t ur b a n c e   m e c ha ni s m s   w i t hi n   t h e   n e t wo r ke d   p o we r   g r i d   D is tu r ba nc e   s o ur c e   O pe r a ti ng  t im e  ( s )   C a pa c it y  ( M W )   A r e a - 1 s o la r  i ns ta ll a ti o n   512.01   3.82   A r e a - 2  w in d  e n e r g y  i ni ti a ti ve  ( in it ia l  pha s e )   6.72   4.12   A r e a - 1  p o w e r  d e ma nd   231.01   6.71   A r e a - 2  l o a d r e qui r e m e nt s  ( in it ia l  pha s e )   31.12   3.12     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,  J a n ua r y   20 2 5 :   380 - 388   386   T h e   i nf o r m a t i o n   s upp l i e d  de s c r i be s   t h e   c a pa c i t y   a n d  o pe r a t i n g  t i m e   l i nke d  to  v a r i o us   c a us e s   o f   d i s r upt i o n   i n   a   po we r   s y s t e m ,   w i t h   a   pa r t i c u l a r   e m p h a s i s   o n   t h e   l o a d  i n   a r e a - 1,   t h e   l o a d  i n   a r e a - 2  ( i ni t i a l   s t a t e ) ,   t h e   s o l a r   f a r m   i n  a r e a - 1,   a n d  t h e   w i n d  f a r m   i n  a r e a - 2  ( i ni t i a l   s t a t e ) .   T h e   o pe r a t i o n a l   t i m e   v a l ue s   il l us t r a t e   t h e   t e m po r a l   d i m e ns i o n   o f   e a c h   d i s t ur b a n c e   s o ur c e ’ s   i nf l ue n c e ,   s h o w i n g  h o w  l o n g  t h e   s y s t e m   i s   i n f l u e n c e d.   T h e   s o l a r   f a r m   l o c a t e d  i n   a r e a - 1,   f o r   i n s t a n c e ,   a dds   to   t h e   o v e r a l l   d i s t ur b a n c e   f o r   5 12. 01   s e c o n ds   dur i n g  i t s   o pe r a t i o n .   I n c r e a s e d  c a pa c i t y   i nd i c a t e s   a n   i nc r e a s e d  a bil i t y   t o   i m p a c t   t h e   po we r   s y s t e m .   Dur i n g  t h e   de s i g n a t e d  o pe r a t i o n a l   t i m e   o f   6. 72   s e c o n ds ,   t h e   w i nd  f a r m   i n   a r e a - 2  ( i ni t i a l   s t a t e )   h a s   a   s i g ni f i c a n t   i m pa c t   o n  t h e   s y s t e m ,   a s   e vi de nc e d  by   i t s   n o t a bl e   4. 12  M W   c a pa c i t y .   W h e n   t h e   da t a   i s   i n t e r pr e t e d  a s   a   wh o l e ,     i t   be c o m e s   c l e a r   t h a t   e v e r y   s o ur c e   o f   d i s t ur b a nc e   h a s   a   d i f f e r e n t   o pe r a t i n g  dur a t i o n   a n d  c a pa c i t y ,   a dd i n g  to   t h e   o v e r a l l   d y na mi c s   a n d  d i f f i c u l t i e s   t h e   po we r   s y s t e m   f a c e s .   F o r   e x a m p l e ,   c o m pa r e d  to   t h e   wi n d   f a r m   i n   a r e a - 2  ( i ni t i a l   c o n d i t i o n ) ,   t h e   l o a d  i n   a r e a - 1  h a s   a   l o n ge r   wo r ki n g  t i m e   ( 231. 01  s e c o n d s ) ,   b ut   i t s   c a pa c i t y   i s   l a r ge r   a t  6. 71   M W .   T hi s   i m p l i e s   t h a t   t h e   e l e c t r i c i t y   s y s t e m   i s   s i g ni f i c a n t l y   a n d  pe r s i s t e n t l y   im pa c t e d  by   t h e   l o a d  i n   a r e a - 1.   T h e   i nf o r m a t i o n   o f f e r s   a   qua n t i t a t i v e   f r a m e wo r k  f o r   a s s e s s i ng  t h e   r e l a t i v e   i m pa c t   o f   v a r i o us   d i s t ur b a n c e   s o ur c e s ,   f a c il i t a t i n g  we ll - i n f o r m e d  c ho i c e s   f o r   r e s po n s e   t a c t i c s   a n d  s y s t e m   o pt i mi z a t i o n.   T o   ga i n  a   m o r e   c o m pr e h e ns i ve   u n de r s t a n d i n g  o f   t h e   e f f e c t s   o f   e a c h   d i s t ur b a n c e   s o ur c e   o n   t h e   po we r   s y s t e m ,   m o r e   a n a ly s i s   a n d  c o n t e x t ua l   i nf o r m a t i o n   o n   t h e   uni que   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   e a c h   s o ur c e   i s   r e qu i r e d.   T a bl e   5  s h o ws   t h e   s y s t e m ’ s   a bs o l ut e   m a xim u m   f r e que n c y   d e vi a t i o n   wh e n   t h e   s y s t e m ’ s   i ne r t i a   i s   f i xe d  a t  l o w,   m e d iu m ,   a n d   hi g h   l e ve l s   a n d  t h e r e   a r e   s i g ni f i c a n t   l o a d  v a r i a t i o n s .       T a bl e   5.   T h e   c o n n e c t e d  s y s t e m ’ s   a s s e s s m e n t   i n de x  f o r   f r e que n c y   de vi a t i o n   C a s e   s tu dy   ∆ f  1 ( C o n ve nt i o na l  c o n tr o l)   ∆ f  2 ( C o n ve nt i o na l  c o n tr o l)   ∆ f  1 ( V I   c o nt r o l )   ∆ f  2 ( VI   c o nt r o l )   H ig h s y s t e m i n e r t ia  ( 95% )   0.03121   0.03125   0.0369   0.0369   M e di um s y s t e m i n e r ti a  ( 50% )   17.4215   18.0231   0.0369   0.0302   L o w  s y s te m  in e r ti a  ( 30% )   18.2305   20.3621   0.0236   0.0325       T h e   T a bl e   5  de m o ns t r a t e s   t h a t  m a xim u m   s y s t e m   f r e que n c y   de vi a t i o n s   o c c ur   wh e n   t h e   s y s t e m ’ s  i ne r t i a   de c r e a s e s .   H i g h e r   f r e que n c y   de vi a t i o n   i s   s h o wn   w h e n   m e d i u m   a n d  l o w  s y s t e m   i ne r t i a   c i r c u m s t a nc e s   a r e   e n c o un t e r e d,   a s   tr a di t i o n a l   c o n t r o l   i s   u n a bl e   t o  s us t a i n   t h e   f r e que n c y   de vi a t i o n .   Us i n g  b o t h   c o n ve n t i o n a l  c o n t r o l   a n d  VI   c o n t r o l ,   t h e   c a s e   s t ud y   da t a   s upp l ied  c o m pa r e s   f r e qu e n c y   d e vi a t i o n s   ( ∆ f )   i n   a   po we r   s y s t e m   un de r   va r i o us   s c e n a r i o s   o f   s y s t e m   i ne r t i a .   T h e   c a p a c i t y   o f   a   po we r   s y s t e m   to   wi t h s t a n d  f r e qu e n c y   f l u c t ua t i o ns   i s   k n o wn   a s   s y s t e m   i ne r t i a ,   a n d  t h e   de pa r t ur e   f r om   t h e   n o m i na l   f r e qu e n c y   i s   r e pr e s e n t e d  a s   ∆ f .   T he   f i r s t   t w o  c o l u m ns   i n   t h e   c o n t e x t  o f   c o n ve n t i o na l   c o n t r o l   s ho w   ∆ f   f o r   t w o  di s t i n c t   b us e s   ( de s i g na t e d  a s   ∆ f   1  a n d  ∆ f   2)   un de r   s i t ua t i o ns   o f   hi g h   ( 95% ) ,   m e d i u m   ( 50% ) ,   a n d  l o w  ( 30% )   s y s t e m   i n e r t i a .   F o r   e x a m p l e ,   b o t h   ∆ f   1  a n d   ∆ f   2  e xhi bi t   v e r y   mi n o r   v a r i a t i o n s   o f   0. 03121  a n d  0. 03125,   r e s pe c t i ve ly ,   w i t h   hi g h   s y s t e m   i ne r t i a   ( 95% ) .     4. 4.     Dis c u s s ion   T hi s   r e s e a r c h   pr o vi de s   a   c o m pr e h e ns i ve   f r a m e wo r k  f o r   a s s e s s i ng  t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   VI   i n   r e duc i n g   f r e qu e n c y   i ns t a bil i t y   i n   po we r   s y s t e m s   w i t h   hi g h   pe n e t r a t e d  R E S .   F r o m   t h e   e va l ua t i o n ,   i t   v a li da t e s   t h a t   t h e   c o n t r o l   o f f e r s   a   r o b us t   a n d  a da pt a bl e   s o l ut i o n   f o r   e n h a nc i ng  t h e   f r e que n c y   s t a bil i t y   o f   i n t e gr a t e d  p o we r   s y s t e m s .   T hi s   s ugg e s t s   t h a t   t h e   a dd i t i o n   o f   VI ,   p o s s i bly   vi a   s o phi s t i c a t e d  c o n t r o l   s t r a t e gi e s   o r   e n e r g y   s to r a ge   de vi c e s   i m p a c t   f r e que n c y   de vi a t i o n s   i n   a   m a nn e r   d i s t i n c t   f r o m   t h a t   o f   c o nv e n t i o n a l   a ppr o a c h e s .   I n   c a s e s   o f   m e d i u m   a n d  l o w  s y s t e m   i n e r t i a ,   t h e   bi gge s t   d if f e r e n c e   i s   e vi de n t .   Un de r   t h e s e   c o n d i t i o n s ,   th e r e   a r e   s i g nif i c a n t   f r e que nc y   v a r i a t i o n s   e x pe r i e n c e d  by   c o nv e n t i o n a l   c o n t r o l   w i t h   ∆ f   va l ue s   v a r yi ng  b e t we e n  17. 4215   a n d  20. 3621.   C o n v e r s e l y ,   VI   c o n t r o l   e xhi b i t s   a   hi g h   de gr e e   o f   e f f i c a c y   i n   r e du c i n g  f r e que n c y   d e vi a t i o ns ;    ∆ f   v a l ue s   a r e   c o n s i s t e n t l y   s m a ll e r   b e t we e n   0. 0236  a n d  0 . 0369  t h a n   t h e   c o n v e n t i o n a l   c o n t r o l .   T hi s   e va l ua t i o n  de m o ns t r a t e s   t h e   pot e n t i a l   a d v a n t a ge s   o f   VI   c o n t r o l ,   pa r t i c u l a r l y   i n  s i t ua t i o n s   w h e r e   t h e   s y s t e m ’ s   r e a l   i ne r t i a   i s   c o ns t r a i n e d.       5.   CONC L USI ON   T hi s   r e s e a r c h   o f f e r s   a   n o v e l   a pp li c a t i o n   o f   s u b o r d i n a t e   c o n t r o l   pr o c e dur e   b a s e d  o n   VI   c o n tr o l   t o  im pr o v e   t h e   f r e que n c y   pe r f o r m a n c e   a n d  s t a bil i t y  o f   i n t e r c o n n e c t e d  R E S .   T h e   pr o p o s e d  c o n t r o l   s tr a t e gy   i s   e f f e c t i v e ly   a d a pt a bl e   to  a   m u l t i - r e g i o n   f r a m e wo r k  by   c o n s i de r i ng  s i z e ,   i n t r i c a c y ,   o r   di f f e r e n t   q ua l i t i e s .     A   c o m pr e h e n s i ve   e xa m i na t i o n   o f   t h e   i n e r t i a   c o n t r o l   b o un da r i e s   i s   do n e   t o  s h o w  t h e   ge n u i ne   r e s u l t s   o f   VI   o n   f r a m e wo r k  e x e c ut i o n   a n d  de pe n da bil i t y .   T h e   e v a luat i o n   d i s p l a y s   t h a t   VI   c o n t r o l   s ugge s t i ve l y   mi n im i z e s   t h e   f r e qu e n c y   de vi a t i o n s   i n   t h e   i n t e r c o nn e c t e d  s y s t e m   dur i n g  t h e   d i s t ur b a n c e s .   F r o m   t h e   r e s u l t s   e va l ua t i o n ,     i t   c l e a r ly   s h o ws   t h a t   ∆ f   v a l ue s   va r y   b e t we e n   17. 4215  a n d  20. 3621  w i t h   s i g nif i c a n t   f r e que n c y   v a r i a t i o n s   due   to  c o n ve n t i o na l   c o n t r o l .   S i mi l a r l y ,   t h e   ∆ f   v a l ue s   we r e   c o n s i s t e n t l y   s m a ll e r   b e t we e n   0. 0236  a n d  0. 0 369  t h a n  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       V ir tual   iner ti a  e v aluat ion  f or   f r e que nc y   ins tabi li ty  in  …   ( Shil pa  K e s hubhai  K athad )   387   t h e   c o n v e n t i o n a l   c o n t r o l .   T h e   VI   c o n t r o l   f r a m e wo r k  o f f e r s   t h e   r e qu i r e d  r e l i a bil i t y   a n d  pe r f o r m a n c e ,   c o n t r a r y   to  hi g h - R E S   i n put ,   c r i t i c a l   l o a d - r e s o l vi ng  i m pa c t s ,   a n d  l o w  i n e r t i a   i m a ge .   F r o m   t h e   o v e r a l l   e v a l ua t i o n ,   t hi s   r e s e a r c h   b u il ds   upo n   t h e   e xi s t i n g  wo r ks   by   pr e s e n t i n g  a   c o m pr e h e n s i ve   f r a m e wo r k  f o r   e v a l ua t i ng  t h e   VI   e f f e c t i v e n e s s   i n   r e duc i n g  f r e que n c y   i ns t a bil i t y .   I n   t h e   f ut ur e ,   a n   o bj e c t i v e   o f   VI   e v a l u a t i o n   w il l   b e   e nh a n c e d   to   a n a l y z e   v a r i o us   a ppr o a c h e s   f o r   e n s ur i ng  e f f e c t i v e   i n t e gr a t i o n   w i t h   r e n e wa bl e   e n e r g y   s y s t e m s   a n d  gr i d  s tabi l i t y .   F u r t h e r m or e ,   t h e   r e s ul t s   o f   t h i s   r e s e a r c h   e m ph a s i z e   t h e   p oten t i a l   o f   VI   c o n tr o l   to  d e v e l op   th e   R E S   m a n a g e m e n t  i n   i n te r c o n n e c ted   s y s t e m s   whi c h   p a v e s   th e   wa y   f or   a   m or e   r e s i l i e n t  a n d   s us ta i n a bl e   e n e r g y   f u t u r e .       RE F E R E NC E S   [ 1]   M .  H .  E l - B a ha y ,  M .  E .  L ot f y ,  a nd  M .  A .  E l - H a m e e d,  “ C o m put a ti o na l  m e th o ds   to   m it ig a te   th e   e f f e c t  of   hi gh  p e n e tr a ti o n   of   r e n e w a bl e   e n e r g y   s o ur c e s   o n  p o w e r   s y s t e m  f r e que n c y   r e gul a ti o n:   a   c o mpr e h e ns iv e   r e v i e w ,”   A r c hi v e s   of   C om put at io nal   M e th ods   in  E ngi ne e r in g ,   vo l.  30, n o . 1, pp. 703 – 726, J a n. 2023, do i :  10. 1007/s 11831 - 022 - 09813 - 9.   [ 2]   P .  G o n z á l e z - I n o s tr oz a ,  C .  R a hma nn,  R .  Á lv a r e z ,  J .  H a a s ,  W .  N o w a k,  a nd  C .  R e ht a n z ,  “ T h e   r o l e   of   f a s t  f r e qu e nc y   r e s po ns e   of   e n e r g y   s t o r a ge   s y s te ms   a nd  r e n e w a bl e s   f o r   e ns ur in g  f r e qu e n c y   s ta bi li t y   in   f ut u r e   l o w - in e r ti a   p o w e r   s y s t e ms ,”   Sus ta in abi li ty   ( Sw it z e r la nd) ,  vo l.  13, n o . 10, p. 5656, M a y  2021, d o i:  10.3390/ s u13105656.   [ 3]   S .  A .  H a s e n,  Ö .  A y dı n,  S .  A y a s un,  a nd  Ş .  S önme z ,  “ I mpa c t  of   v i r tu a l  in e r ti a   a nd  da mpi ng  c o nt r o l  o n  s ta bi li t y   de la y   ma r gi n s   of   lo a d  f r e que n c y   c o nt r o l  s y s t e ms   w it h   r e n e w a bl e   e n e r g y   s o ur c e s , ”   E le c tr ic al   E ngi ne e r in g ,  vo l.   106,  n o .   1,  pp.  323 – 341,   F e b.  20 24,   do i:  10.1007/s 00202 - 023 - 01984 - 3.   [ 4]   P .  H u,  Y .  L i,   Y .  Y u,  a nd  F .  B la a bj e r g,  “ I ne r ti a   e s ti ma ti o n  of   r e n e w a bl e - e n e r g y - d o mi na t e d  po w e r   s y s t e m,”   R e ne w abl e   and   Sus ta in abl e  E ne r gy  R e v ie w s , v o l.  183, p. 113481,  S e p. 2023, d o i:  10.1016/j . r s e r .2023.113481.   [ 5]   R .  I da n,  A .  M a hdi ,  a nd   T .  A bdul   W a hha b,  “ R e v i e w   o n  v i r tu a l  in e r ti a   c o nt r o l  to p ol o gi e s   f o r   im p r ov in g  f r e que n c y   s ta b il it y  of   mi c r o g r id ,”   E ngi ne e r in g and T e c hnol ogy  J our nal , v o l.  41, n o .  2, pp. 1 – 14, Nov . 2022, d o i:  10.30684/ e tj .2022.136217.1304.   [ 6]   M .  M .  H a s a n  a nd  A .  H .   C ho w dhu r y ,  “ A n  im p r ov e d   a da pt iv e   h y br id   c o nt r o ll e r   f o r   ba tt e r y   e n e r g y   s t o r a g e   s y s t e m   t o   e nh a nc e   f r e q u e n c y   s ta bi li t y   of   a   l o w   in e r ti a   g r id ,”   J our nal   of   E ne r gy   St or age ,  v o l.   58,   p.  106327,  F e b.  2 023,    do i:  10.1016/j . e s t. 2022.106327.   [ 7]   A .  F a r a ga ll a ,  O .  A bd e l - R a hi m,  M .  O r a bi ,   a nd  E .   H .  A bd e lh a me e d,  “ E nha n c e d  v ir tu a l  in e r ti a   c o nt r o l  f or   mi c r o gr id s   w it h   h ig h - pe n e tr a ti o n r e n e w a bl e s  ba s e d  o n w ha le   o p ti mi z a ti o n,”   E ne r gi e s , vo l.  15, n o . 23, p. 9254, D e c . 2022, d o i:  10.3390/ e n15239254.   [ 8]   L .  Y .  L ung,  T . Y .  C ho u,  W . C . C ha ng, a nd C .  C .  K u o , “ D e v e l opme nt   of   e n e r g y  s t or a ge  s y s t e ms   f o r  hi gh  pe n e tr a ti o n   of  r e n e w a bl e   e n e r g y  gr id s ,”   A ppl ie d Sc ie nc e s  ( Sw it z e r la nd) , vo l.  13, n o . 21,  p. 11978, Nov . 2023, d o i:  10.3390/app132111 978.   [ 9]   D .  N iu ,  J .   F a ng,  W .  Y a u,   a nd   S .  M .   G oe t z ,  “ C o mpr e h e ns iv e   e v a lu a ti o n  of   e n e r g y   s to r a ge   s y s t e ms   f or   in e r t ia   e mul a ti o n   a nd   f r e qu e n c y  r e gul a ti o n  im p r ov e m e nt ,”   E ne r gy  R e por ts , v o l.  9, pp . 2566 – 2576, De c . 2023, d oi :  10.1016/j . e g y r .2023.01.110.   [ 10]   F .  P e r e z ,  G .  D a mm ,  C .  M .  V e r r e ll i,   a nd  P .  F .  R ib e i r o ,  “ A da pt iv e   v ir tu a l  in e r ti a   c o n tr o l  f or   s ta bl e   mi c r o gr id   o p e r a ti o n  in c lu d in g  a nc il la r y   s e r v i c e s   s uppo r t, ”   I E E E   T r ans ac ti ons   on   C ont r ol   Sy s te m s   T e c hnol ogy ,   v o l.   31,  n o .  4,  pp.  1552 – 1564,  J ul .  2 023,    do i:  10.1109/ T C S T .2023.3234282.   [ 11]   J .  Y u,  S .  L ia o ,  a nd  J .  X u,   “ F r e que n c y   c o nt r o l  s tr a t e g y   f or   c oo r di na te d  e n e r g y   s t o r a g e   s y s t e m   a nd  f l e x ib l e   l o a d  in   is ol a te d  p ow e r   s y s te m,”   E ne r gy  R e por ts , vo l.  8, pp. 966 – 979, Aug. 2022, d o i:   10.1016/j .e g y r .2022.02.133.   [ 12]   K .  H o ng e s o mbut   a nd  R .  K e te r uks a ,  “ F r a c ti o na l  o r d e r   ba s e d  on  a   f lo w e r   p o ll in a ti o n  a lg or it hm  P I D   c o nt r o ll e r   a nd  v ir tu a l  in e r ti a   c o nt r o l  f or   mi c r o g r id   f r e qu e n c y   s ta bi li z a ti o n,”   E le c tr ic   P o w e r   Sy s te m s   R e s e a r c h ,  v o l.   220,   p.  109381,  J ul .  2023,    do i:  10.1016/j . e ps r .2023.109381.   [ 13]   M .  I .  P e r e i r a   a nd  C .  M o r e ir a ,  “ I mp r ov in g  s ta bi li t y   of   r e du c e d  in e r ti a   t r a ns mi s s io n  s y s t e ms ,”   in   2024  I E E E   22nd  M e di te r r ane an   E le c tr ot e c hni c al  C on f e r e nc e  ( M E L E C O N ) , J un. 2024, pp. 443 – 448, do i:  10.1109/M E L E C O N 56669.2024.10608674.   [ 14]   Y . M i,  B . C h e n, P .  C a i,  X .  H e , R .  L iu , a nd X . Y a ng, “ F r e que n c y   c o nt r o l  of  a  w in d - di e s e l  s y s t e m ba s e d   o n h y b r id   e n e r g y  s t o r a ge ,”   P r ot e c ti on and C ont r ol  of  M ode r n P ow e r  Sy s te m s , v o l.  7, n o . 1,  p. 31, De c . 2022, d oi :  10.1186/s 41601 - 022 - 00250 - 1.   [ 15]   B .  K .  W a muk oy a ,  C .  M .  M ur ii th i,   a nd  K .  K .  K a b e r e r e ,  “ I mp r ov in g  f r e que n c y   r e gul a ti o n  f or   f ut ur e   l o w   in e r ti a   po w e r   gr id s :  a   r e v i e w ,”   B ul le ti n  of   E le c tr ic al   E ngi ne e r in g  and   I nf o r m at ic s   ( B E E i) ,  vo l.   13,  no .  1,  pp.  76 – 87,  F e b.  2024,    do i:  10.11591/ e e i. v 13i 1.5873.   [ 16]   R .  L iu ,  S .   W a ng,  G .  L iu ,  S .   W e n,   J .  Z ha ng,   a nd  Y .  M a ,  “ A n  im pr ove d  v i r tu a l  in e r ti a   c o nt r o l  s tr a t e g y   f or   l o w   vo lt a g e   A C   mi c r o g r id s  w it h h y b r id   e ne r g y  s to r a ge   s y s t e ms ,”   E ne r gi e s , vo l.   15, no . 2, p. 442, J a n. 2022, do i :  10.3390/e n15020442.   [ 17]   Q .  L i,   B .  R e n,  W .   T a ng,  D .   W a ng,  C .  W a ng,  a nd  Z .   L v ,   “ A na l y z in g  th e   in e r ti a   of   p o w e r   g r id   s y s t e ms   c o mpr is in g  di ve r s e   c o n ve nt i o na l  a nd  r e n e w a bl e   e n e r g y   s o u r c e s ,”   E ne r gy   R e por ts ,  vo l.   8,  pp.   15095 – 15105,  N ov .  20 22,    do i:  10.1016/j . e g y r .2022.11.022.   [ 18]   A .  R .  Y o us s e f ,  M .  M a ll a h,   A .  A li ,   M .   F .  S ha a ba n,   a nd  E .  E .  M .  M o ha me d,  “ E nha nc e m e nt   of   mi c r o g r id   f r e qu e nc y   s ta bi li t y   ba s e d  o n  th e   c o mbi n e d  p o w e r - to - h y dr o g e n - to - p o w e r   t e c hn o l o g y   un de r   hi gh  p e n e tr a ti o n  r e ne w a bl e   uni ts ,”   E ne r gi e s ,  vo l.   16,   n o.  8,    p. 3377, Apr . 2023, do i:  10.3390 /e n16083377.   [ 19]   G .  Z ha ng,  J .  R e n,   Y .  Z e ng,   F .  L iu ,  S .  W a ng,  a nd  H .  J ia ,  “ S e c ur it y   a s s e s s me nt   m e th o d   f o r   in e r ti a   a nd  f r e que n c y   s ta bi li t y   of   hi gh   pr o p or ti o na l  r e n e w a bl e   e n e r g y   s y s t e m,”   I nt e r nat io nal   J our nal  of   E le c t r ic al   P ow e r   and  E ne r gy   Sy s te m s ,  v o l.   153,  p.  109309,  N ov .  2 023, do i:  10.1016/j . ij e p e s .2023.109309.   [ 20]   H .  A bb o u,  S .   A r i f ,  a nd  A .   D e la s s i,   “ F r e que n c y   e nha n c e m e nt   of   p o w e r   s y s t e m  w it h   hi gh  r e n e w a bl e   e n e r g y   p e n e tr a ti o n   us in g  v ir tu a l  in e r ti a  c o nt r o l  ba s e d E S S  a nd S M E S ,”  i n  L e c tu r e  N ot e s   in  N e tw or k s  and Sy s t e m s , v o l.   591  L N N S , 2023, pp. 602 – 613.   [ 21]   F .  A hme d,  D .  A l  K e z ,  S .  M c L oo n e ,  R .  J .  B e s t,   C .  C a me r o n,  a nd  A .  F o l e y ,  “ D y na mi c   gr id   s ta bi li t y   in   l o w   c a r b o n  p o w e r   s y s t e ms   w it h mi ni mum  i n e r ti a ,”   R e ne w abl e   E ne r gy , vo l.  210, pp. 486 – 5 06, J ul . 2023, do i:  10.1016/j .r e n e n e .20 23.03.082.   [ 22]   D .  A l  K e z ,  A .  M .  F o le y ,   F .  A hm e d,  a nd  D .  J .  M o r r o w ,  “ O ve r v i e w   of   f r e que n c y   c o nt r ol   t e c hni qu e s   in   p o w e r   s y s t e ms   w it h  h ig h  in ve r t e r - ba s e d  r e s o u r c e s :  C ha ll e ng e s   a nd  mi ti ga ti o n  m e a s ur e s ,”   I E T   Sm ar t  G r id ,  vol .  6,  n o .  5,  pp.  447 – 469,  O c t.   2 023,     do i:  10.1049/s tg 2.12117.   [ 23]   O .  J .  A y a m o l o w o ,  P .  T .  M a ndi te r e z a ,  a nd  K .   K us a ka na ,  “ E x pl or in g  th e   ga ps   in   r e ne w a bl e   e n e r g y   in t e gr a ti o n   t o   gr id ,”     E ne r gy  R e por ts , v o l.  6, pp. 992 – 999, D e c . 2020, d oi :  10.1016/j . e g y r .2020.11.086.   [ 24]   O .  J .  A y a m o l o w o ,  P .  M a ndi te r e z a ,  a nd  K .  K us a ka na ,  “ A n  o ve r v i e w   of   in e r ti a   r e qui r e m e nt   in   m o d e r n  r e ne w a bl e   e n e r g y   s o ur c e d  gr id :  c ha ll e ng e s   a nd  w a y   f or w a r d,”   J our nal   of   E le c tr ic al   S y s t e m s   and  I n f or m at io n  T e c hnol ogy ,  v o l.   9,  no .  1,  p.  11,  D e c .  2022,    do i:  10. 1186/s 43067 - 022 - 00053 - 2.   [ 25]   D .  A .   S ør e ns e n,  D .  V .   P o mb o ,  a nd  E .  T .   I gl e s ia s ,  “ E ne r g y   s t o r a g e   s iz in g  f or   v i r tu a l  in e r ti a   c o nt r ib ut i o n  ba s e d   o n  R O C O F   a nd   lo c a l  f r e qu e n c y  d y na mi c s ,”   E ne r gy  St r at e gy  R e v ie w s , vo l.  47, p . 101094, M a y  2023, d o i :  10.1016/j . e s r .2 023.101094.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,  J a n ua r y   20 2 5 :   380 - 388   388   B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       Shi l pa   Kes hu b h a i   Ka t h a d          i s   p u rs u i n g   h e r  Ph . D .   i n   E l ec t ri c a l   E n g i n ee r i n g ,     at   A t mi y a   U n i v e rs i t y .   H e r   ar e a  o f   i n t e r e s t s   are  p o w e r   e l ec t ro n i c s ,   p o w e r   s y s t em s ,   el ec t ri c al   c i r cu i t s ,   el ec t ro m ag n e t i c   f i e l d s ,   r e n ew ab l e   en e rg y   s o u rce s ,   m i c r o c o n t ro l l e rs   an d   el ec t ri c al   m a c h i n e s .   S h e   i s   h av i n g   t e a ch i n g   e x p e ri en ce   o f  ar o u n d   1 6   y e ars .   Pr e s en t l y ,   s h e   i s   w o rk i n g   as   an   as s i s t an t   p ro fe s s o r  at   V V P   E n g i n ee r i n g   Co l l eg e ,   Ra j k o t ,   3 6 0 0 0 5 ,   G u j arat ,   I n d i a .   Sh e  c an   b e  co n t ac t e d   at   em a i l :   k at h ad s h i l p a. ee @ g m ai l . c o m.       D h a rm es h   J a g di s h ch a n dra   P a n dy a           i s   an   A s s o ci at e   p ro f e s s o r  an d   H e a d   o f   E l ec t ri c al   E n g i n ee ri n g   D e p art me n t ,   at   A t mi y a  U n i v e r s i t y ,   Ra j k o t .   H e   i s   h a v i n g   t e a c h i n g   e x p e ri en ce   o f  ar o u n d   2 0   y e ars .   H i s   ar e as   o f  e x p e rt i s e   a re   p o w er  s y s t em s ,   p o w er  el ec t ro n i c s ,   an d   e l ec t ri c a l   m a c h i n e s .   u n d e r  h i s   g u i d an ce   2   s t u d en t s   h av e   s u cce s s fu l l y   c o m p l e t e d   t h e i r   Ph . D .   re s e ar c h   w o r k   an d   6   s c h o l ars   ar e   p u rs u i n g   t h ei r  P h . D .   u n d e r  h i s   s u p e rv i s i o n .   H e   c an   b e   c o n t ac t e d   at   em a i l :   el h o d @ a i t s . ed u . i n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.