I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 4 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 5 ,   p p .   1 0 9 ~ 1 17   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 4 . i 1 . pp 109 - 1 17           109     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a p e . ia esco r e. co m   Energ y  stora g e participa tion for  f r equency  regula tio n of  micro g rid in  PV - do mina ted  po wer  sy stem       Nirdesh   Sin g h , D i nes h   K um a r   J a in   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   D e e n b a n d h u   C h h o t u   R a m U n i v e r s i t y   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y S o n i p a t ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   1 8 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Au g   4 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Au g   1 5 ,   2 0 2 4       Th e   fre q u e n c y   sta b i li ty   o a   p o w e g rid   is  e ffe c ti v e ly   m a n a g e d   th ro u g h   th e   in e rti a   a n d   p o we re se rv e su p p li e d   b y   sy n c h ro n o u g e n e ra to r s.  Du e   to   in c re a sin g   c o n c e rn a b o u t h e   g re e n h o u se   e ffe c a n d   g lo b a l   wa rm in g ,   re n e wa b le  e n e rg y   so u rc e (o r   m icro g rid s)  a r e   i n c re a sin g ly   re p lac in g   trad it io n a f o ss il   fu e l - b a se d   m e th o d o f   e lec tri c it y   g e n e ra ti o n .   As   m icro g rid   d e p lo y m e n p ro li fe ra tes ,   p o we s y ste m s'   in h e re n c o m p lex i ty   a n d   n o n - li n e a d y n a m ics   h a v e   e sc a late d ,   re n d e rin g   c o n v e n ti o n a c o n tr o ll e rs  i n a d e q u a te   a c ro ss   d iv e rse   o p e ra ti n g   c o n d it i o n s.  F a c to rs  su c h   a re d u c e d   e n e r g y   i n e rti a ,   h e ig h ten e d   p e n e trati o n   o f   re n e wa b le  e n e rg y   so u rc e s,  a n d   si g n ifi c a n p o we r   flu c tu a ti o n with in   c o n fin e d   tr a n sm issio n   sy ste m h a v e   h e ig h ten e d   th e   v u l n e ra b il it y   o m icro g ri d   fre q u e n c ies   to   in sta b il it y .   T h is  p a p e e lu c id a tes   th e   c o n c e p o m icro g ri d s,  e x a m in e s   fre q u e n c y   fl u c tu a ti o n s   in   th e   p r e se n c e   o so lar  a n d   d ies e g e n e ra to rs   a lo n g s id e   l o a d   v a riatio n s,  a n d   p re se n ts  si m u latio n - b a se d   a n a ly s e s.  M o re o v e r,   it   p r o v i d e a   su c c in c o v e r v iew   o f   fre q u e n c y   c o n tro m e th o d o lo g ies .   Va li d a ti o n   o u tc o m e d e m o n stra te   th e   e ffica c y   o f   t h e   p ro p o se d   c o n tr o ll e r   in   m a in tain in g   sy ste m   fre q u e n c y   a m id st   flu c t u a ti n g   lo a d   d e m a n d s a n d   re n e wa b le en e rg y   i n p u ts.   K ey w o r d s :   E n er g y   s to r ag e   Fre q u en cy   c o n tr o l   Mic r o g r id   R en ewa b le  en er g y   r eso u r ce   So lar   PV sy s tem   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nir d esh   Sin g h   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Dee n b an d h u   C h h o tu   R am   Un iv er s ity   o f   Scien ce   an d   T ec h n o lo g y   Mu r th al,   So n ip at,   Har y an a,   I n d ia   E m ail:  s in g h . n ir u 2 8 @ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   r ec en y ea r s ,   th er e   h as  b ee n   g r o win g   im p er ativ e   to   tr an s i tio n   to war d s   g e n er atin g   elec tr i ca p o wer   f r o m   r e n ewa b le  en er g y   r eso u r ce s   ( R E Ss ) ,   p r o p elled   b y   t h d ep letio n   o f   tr a d itio n al  f o s s il  f u el  r eser v es  [ 1 ] .   T h is   tr an s itio n   h as  led   to   an   in cr ea s i n g   in te g r atio n   o f   R E Ss   in to   c o n v en tio n al   el ec tr icity   g r id s ,   th er eb y   d ec en tr alizin g   b u lk   p o wer   p r o d u ctio n .   Ho wev er ,   th is   in teg r atio n   in tr o d u ce s   ch allen g es  ass o ciate d   with   v ar iab ilit y   an d   d is tu r b an ce s   s tem m in g   f r o m   th in h er en u n p r ed ictab ilit y   o f   R E Ss   an d   d is tr ib u ted   g en er ato r s   ( DGs).   Mo r eo v er ,   th ex p a n s io n   o f   elec tr ical  n et wo r k s   an d   tr an s m is s io n   lin es  to   s er v r e m o te  elec tr ical  lo a d s   escalate s   th co s ts   o f   elec tr icity   p r o d u ctio n   an d   tr an s m is s io n ,   ex ac er b ated   b y   in cr ea s in g   d em an d .   T o   ad d r ess   th co n s tr ain t s   ass o ciate d   with   in teg r atin g   R E Ss /DG s   in to   th g r id ,   th c o n c ep o f   a   m icr o g r id   ( MG )   h as  e m er g ed   as  a   v iab le   s o lu tio n   [ 2 ] .   m icr o g r id   is   ch ar ac ter ize d   as  a   lo w - v o lt ag n etwo r k   i n teg r atin g   n u m er o u s   s m all - s ca le  d is tr ib u ted   en er g y   g e n er atio n   an d   s to r ag u n its   [ 3 ] [ 4 ] .   I f u n ctio n s   in   d u al  m o d es:  in ter co n n ec te d   with   t h p r im ar y   g r id   an d   in d ep en d en t ly   is o lated   f r o m   it.   T y p ically ,   th m icr o g r id   is   lin k e d   to   th n atio n al  g r id ,   y et   d u r in g   em er g e n cies  m ar k ed   b y   s ig n if ican d is r u p tio n s ,   it  au to n o m o u s ly   d is co n n ec ts   f r o m   th m ain   g r i d .   T h is   en ab les  it  to   ex clu s iv ely   s u p p ly   p o wer   t o   cr itical  lo ca l   lo ad s ,   en s u r in g   th eir   co n tin u ed   o p er atio n   [ 5 ] [ 6 ] I n tr o d u cin g   t h is   co n ce p in to   p o wer   s y s tem s   aim s   to   en h an ce   r eliab ilit y ,   f lex ib ilit y ,   an d   ad ap tab ilit y   wh ile   ad d r ess in g   ec o n o m ic  an d   en v i r o n m en tal  c h allen g es in h e r en t   in   co n v en tio n al  p o wer   s y s tem s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 4 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 5 :   109 - 1 17   110   Acc o r d in g   to   t h I n ter n atio n a E n er g y   Ag e n cy   ( I E A) ,   g lo b al  en er g y   d e m an d   c o n tin u es  t o   r is with   ec o n o m ic  a n d   tech n o lo g ical  ad v an ce m e n ts   [ 7 ] .   C u r r en t ly ,   co n v e n tio n al  en er g y   g en er a to r s   co n s titu te  th e   p r im ar y   s o u r ce   o f   m ee tin g   th is   g lo b al  en e r g y   d em an d .   Ho we v er ,   th f i n ite  n atu r o f   n o n - r e n ewa b le  f o s s il  f u els  lead s   to   th eir   g r a d u al  d e p letio n ,   with   well - d o cu m en ted   a d v e r s en v ir o n m en tal  co n s eq u en c es  [ 8 ] .     Fig u r 1 ( a)   d e m o n s tr ates  th wo r ld wid n ew  in s tallatio n   o f   R E f o r   th y ea r s   2 0 1 3 2 0 1 9   [ 9 ] .   Sy s tem   o p er ato r s   wo r ld wid ar e x p l o r in g   v a r io u s   r en ewa b le  en e r g y   s o u r ce s   ( R E S),   in clu d in g   s o lar ,   win d ,   b io m ass ,   h y d r o ,   g e o th er m al,   an d   o ce a n   p o wer ,   t o   m ee t h en e r g y   d e m an d s   s tip u lated   b y   r esp ec tiv r eg u lato r y   b o d ies.   W in d   p o wer   p lan ts   an d   g r id - co n n ec ted   s o lar   p h o to v o ltaic  ( PV)   h av em er g e d   as  u p - a n d - co m in g   o p tio n s .   Mo r eo v er ,   r en ewa b le  en e r g y   s o u r ce s   ( R E S)  h av th p o ten tia to   m ee th g r o win g   g lo b al  p o wer   d em a n d .   I is   p r o jecte d   th at  with in   th n ex t   3 0   y ea r s ,   Den m a r k ' s   p o wer   s y s tem   will  ac h iev 1 0 0 R E p en etr atio n .   T h e   E u r o p ea n   Un io n ,   T h Un ited   States ,   an d   C h in h av also   esta b lis h ed   am b itio u s   tar g ets  f o r   i n teg r atin g   R E S   in to   th eir   p o wer   s y s tem s .   C u r r en t   r en ewa b le  p en etr atio n   lev els  an d   f u tu r tar g ets  f o r   s ev er al  c o u n tr ies  ar illu s tr ated   in   Fig u r 1 ( b )   [ 9 ] .   T h is   f ig u r in d icate s   th at  I r elan d ,   C h in a,   Sp a in ,   I n d ia,   an d   E u r o p p lan   to   in co r p o r ate  m o r e   th an   9 0 % r e n ewa b le  r eso u r ce s   in to   th eir   p o wer   s y s tem s   b y   2 0 5 0 .   T h p r o life r atio n   o f   m icr o g r id s   with in   p o we r   s y s tem s   h as  f u n d am en tally   alter e d   o p er atio n al   d y n am ics .   C o n s eq u en tly ,   th is   h as  in d u ce d   h ei g h ten ed   c o m p lex ity   an d   n o n - lin ea r ity   with in   p o wer   n etwo r k s .   M an ag in g   m ic r o g r id   ( MG )   o p er atio n s   in   is lan d ed   m o d p r esen ts   g r ea ter   co m p le x ity   co m p ar ed   t o   n etwo r k - co n n ec ted   m o d e.   Mo r e o v er ,   with in   is lan d ed   m icr o g r id s   in co r p o r atin g   r en ewa b le  s o u r ce s   lik win d   an d   s o lar   en er g y ,   f lu ctu atio n s   in   win d   s p ee d   an d   v ar iatio n s   in   s o lar   r ad iatio n   in ten s ity   p r esen t   s u b s tan tial  en er g y   p er tu r b atio n s   to   th m icr o g r i d .   Hen ce ,   ad d r ess in g   f r eq u en cy   d ev iatio n s   with in   is lan d ed   m i cr o g r id s   s tan d s   o u as a   p ar am o u n t c o n tr o l c h allen g in   m icr o g r id   r esear ch .         ( a)     ( b )     Fig u r 1 .   T h g lo b al  in s tallatio n   an d   f u tu r tar g et  in s tallatio n   o f   R E S :   ( a)   w o r l d wid y ea r - wis in s tallat io n     o f   R E S a n d   ( b )   c u r r en t a n d   f u t u r tar g ets o f   r en ewa b le  p en et r atio n   lev el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       E n erg s to r a g p a r ticip a tio n   fo r   fr eq u en cy   r eg u la tio n   o f m ic r o g r id   in   P V - d o min a ted   …  ( N ir d esh   S in g h )   111   Nu m er o u s   r ef er e n ce s   h av in v esti g ated   an d   p r esen ted   d iv er s m eth o d o lo g ies  f o r   m icr o g r id   f r eq u en c y   co n tr o l,   f o cu s in g   o n   o p tim izin g   co n tr o ller   p ar am ete r s   th r o u g h   m etah eu r is tic  alg o r ith m s .   Pre v io u s   s tu d ies     [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ]   e m p lo y   PI  c o n tr o l   a n d   p r o p o r tio n al - i n teg r al - d e r iv ativ ( PID )   c o n tr o ller s ,   r esp ec tiv ely .   I n   [ 1 2 ] ,   th p ar ticle  s war m   o p tim izatio n   ( PS O)   alg o r ith m   is   em p lo y e d ,   wh er ea s   in   [ 13 ] ,   th s p id e r   s o cial  b eh av io r   ( SS O)   alg o r ith m   is   u tili ze d   f o r   t h o p tim izatio n   o f   PID   c o n tr o l   p a r am eter s .   Ad d itio n all y ,   it  e m p lo y s   th e   h ar m o n ic   s ea r ch   ( HS)   alg o r ith m   f o r   lo ad - f r eq u en cy   co n tr o l.  Ab az ar i   et  a l .   [ 1 4 ]   in tr o d u ce s   f u z zy   co n tr o ller   with   co ef f icien ts   o p tim ized   u s in g   t h PS alg o r ith m .   Fu r th er m o r e,   m o d el  p r ed ictiv e   co n tr o l ( M PC )   is   ex p lo r ed   f o r   lo ad - f r e q u en c y   c o n tr o l   in   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] ,   wh ile   Ab az ar i   et  a l [ 1 7 ]   u tili ze s   f u zz y   co n tr o ller   to   r eg u late   th e   f r eq u e n cy   o f   m u lti - m icr o g r i d   s y s tem .   L en g   et  a l [ 1 8 ]   i n tr o d u ce s   two - lev el  m o d el  p r ed i ctiv co n tr o ( MPC )   ap p r o ac h ,   as  well  as   m u ltip le  MPC   co n tr o s tr ateg ies   in   [ 1 9 ] ,   wh ile   Z h an g   et  a l [ 2 0 ]   p r es en ts   an   MP C - b ased   m eth o d   f o r   co o r d in ate d   co n tr o o f   win d   tu r b in b lad es  an d   elec tr ic  h y b r id   v eh icles  aim ed   a m itig atin g   p o wer   f lu ctu atio n s   an d   e n h an ci n g   m icr o g r id   f r eq u en cy   s tab ilit y .   C o n v er s ely ,   Kh o d ja   et  a l .   [ 2 1 ]   d elv es  in to   th e   Z ieg ler - Nich o ls - b ased   PID   m eth o d   ( Z N - PID ) ,   wh ile  Z ah ee r u d d in   [ 2 2 ]   s cr u tin izes  th f r a ctio n al - o r d e r - b ased   PID   m eth o d   ( FOPID) ,   an d   Os h n o ei   et   a l [ 2 3 ]   s u g g ests   th i m p lem en tatio n   o f   f u zz y   co n tr o l - b ased   f r ac tio n al - o r d er   PID   ( f u z zy   FOPID) .   Ad d itio n ally ,   Kh o s r av i   et  a l .   [ 2 4 ]   u tili ze s   k r ig in g - b ased   s u r r o g ate  f r ac tio n al - o r d e r   PID   m eth o d   f o r   c o n tr o s y s tem   d esig n .   T o   en h an ce   t h s et  p o in o f   ac tiv p o wer   an d   b o ls ter   f r eq u en cy   s tab ilit y   in   is lan d ed   m icr o g r id s   ( MG s ) ,   v ir tu al  in er tia  co n tr o is   im p le m en ted ,   lev e r ag in g   th r ate   o f   ch an g o f   f r eq u e n c y   ( R o C o F)  f u n ctio n   [ 2 5 ] [ 2 6 ] .   I n v esti g atio n   in t o   t h f r eq u e n cy   s tab ilit y   o f   a n   au to n o m o u s   m icr o g r id   ( MG )   s y s tem ,   as  d o cu m en ted   in   [ 2 7 ] ,   em p lo y ed   co e f f icien t   d iag r am   ap p r o ac h   alo n g s id PID   ac ce le r ato r   co n tr o ller .   co m p a r ativ an aly s is   o f   p u b lis h ed   PID   an d   2 Do F - PID   co n tr o ller s   was  co n d u cted   to   ev alu ate   p er f o r m an ce .   Gh eisar n ejad   a n d   Kh o o b a n   [ 2 8 ]   d elib e r ated   o n   d esig n in g   f u zz y   PID   co n tr o ller   f o r   m u lti - m icr o g r id   s y s tem   as  s ec o n d ar y   co n tr o m ec h an is m .   Ad d it io n ally ,   Patel  et  a l .   [ 2 9 ]   im p le m en ted   f u zz y   tilt   in teg r al  d er iv ativ co n t r o ller   to   en h an ce   f r e q u en c y   s tab ilit y   with in   h y b r id   m icr o g r id   ( MG ) ,   d em o n s tr atin g   s u p er io r   p er f o r m a n ce   th r o u g h   co m p ar ativ an al y s is   ag ain s class ical  PID   co n tr o ller s .   Mo r eo v er ,   Kh o k h a r   et  al [ 3 0 ]   in t r o d u ce d   th s lap   s war m   o p tim izatio n   ( SS O)   tech n i q u e - ad ju s ted   ca s ca d ( PI - PD)   co n tr o ller ,   tailo r e d   f o r   r eg u latin g   s y s tem   f r eq u e n cy   in   an   MG   in te g r ated   w ith   an   elec tr ic  v e h icle,   s h o wca s in g   in n o v ativ e   ad v an ce m e n ts   in   co n tr o s tr ate g y .   Z an d   et  a l .   [ 3 1 ]   a n d   B ald in elli  et  a l .   [ 3 2 ]   i n tr o d u ce   n o v e ap p r o ac h   to   m u lti - o b jectiv o p tim izatio n   f o r   s c h ed u lin g   d is tr ib u te d   e n er g y   r eso u r ce s   ( DE R s )   with in   m icr o g r id s .   Similar ly ,   in   [ 3 3 ] ,   th f o cu s   s h if ts   t o   en e r g y   m a n ag em e n with in   a n   is o lated   m icr o g r id ,   em p h asizin g   m ax im izin g   DE R   u tili za tio n   wh ile  m in im izin g   o p er atio n al  c o s ts .   No n eth eless ,   t h ese  r ef er en ce s   o v er lo o k   th s u b s tan tial  im p ac ts   o f   ab r u p lo ad   f lu ctu atio n s   o r   u n p r e d ictab le  ch an g es  in   r en e wab le  en er g y   s o u r ce s   ( R E S)  p o wer   o u tp u d u r in g   m icr o g r id   r eso u r ce   p lan n in g .       2.   RE S E ARCH   O B J E CT I V E   ( I NT E L L E CT UAL CO N T R I B UT I O N)   T h ex ten s iv in te g r atio n   o f   r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s   ( R E S)  wo r ld wid h as  s ig n if ica n tly   alter ed   p o wer   s y s tem   d y n a m ics.  T r ad i tio n ally ,   th k in etic  e n er g y   s to r ed   in   th r o tatin g   m ass   o f   s y n c h r o n o u s   g en er at o r s   ( SGs )   h as  b ee n   r elied   u p o n   to   co m p e n s ate  f o r   g e n e r atio n   d e f icits .   Ho wev er ,   with   th wid e s p r ea d   ad o p tio n   o f   R E S,  co n v en tio n al   SGs   ar b ein g   d is p lace d .   R E in s tallatio n s   ty p ically   lack   in h er en s y s tem   in er tia,   n ec ess itatin g   ad d itio n al  c o n tr o m ec h a n is m s   to   en s u r e   s tab ilit y .   C o n s eq u en tly ,   th o v er a ll  s y s tem   in er tia  is   d im in is h in g ,   r en d er i n g   lo w - in er tia  p o wer   s y s tem s   m o r s u s ce p tib le  to   v a r io u s   d is tu r b an c es  an d   u n ce r tain ties   in h er en i n   m o d er n   p o wer   g r id s .   C h allen g es  ass o ciate d   with   lo in er tia  g r id s   in cl u d h eig h ten ed   r ates  o f   f r eq u e n cy   ch a n g e,   in cr ea s ed   f r e q u en cy   d ev iatio n ,   an d   d is tr ib u ted   p h o to v o ltaic  ( PV)   tr ip   ev en ts ,   am o n g   o th er s .   T h o b jectiv o f   th is   p ap er   i s   to   co u n ter   t h ese  ch allen g es  an d   to   r eg u late   th f r eq u en c y   o f   th e   s y s tem   b y   co n tr o llin g   t h ac tiv p o wer   o f   th b atter y .     T h e   r est  o f   th m an u s cr ip is   o r g an ized   as  f o llo ws:   th s ec o n d   s ec tio n   o u tlin es  th m icr o g r id ' s   ar ch itectu r an d   its   co r r esp o n d in g   m o d el,   alo n g   with   th m o d ellin g   o f   t h b atter y .   Fo llo win g   th is ,   s ec tio n   3   o f f er s   in s ig h t   in to   th e   s im u latio n   im p lem e n tatio n   a n d   p r es en ts   th r esu lts   o f   f r eq u e n cy   co n tr o l   with in   th e   m icr o g r id   u n d er   i n v esti g atio n .   L astl y ,   th c o n clu s io n   a n d   f u tu r r ec o m m en d atio n s   ar p r o v id ed   in   th f o u r t h   s ec tio n   o f   th ar ticle.       3.   M O DE L L I NG   O F   T H E   S T O RAG E   SYS T E M   W I T H   M E T H O DO L O G T O   CO NT RO L   F RE Q UE N CY   T h e   m o d eli n g   p r o ce s s   en h an ce s   u n d er s tan d in g   o f   b atter y   b eh av io r   an d   p lay s   cr u ci al  r o le  in   im p r o v in g   o v er all  s y s tem   p e r f o r m a n ce   an d   ef f icien c y .   B atter ies  ar cr u cial  as  v er s at ile  en er g y   s to r a g s o lu tio n s ,   ca ter in g   to   v ar io u s   ap p licatio n s   with   v ar y i n g   p o we r   d em an d s .   T h ese  d ev ices  ar e   in d is p en s ab le  ac r o s s   n u m er o u s   in d u s tr ies,  u tili ze d   in   b o th   s er ies  an d   p ar allel  s et u p s   to   ac c o m m o d ate  s p ec if ic  lo ad   r e q u ir em e n ts .   B atter y   m o d elin g   is   p o ten tech n iq u f o r   p r e d ictin g   an d   e n h an cin g   k ey   p a r am eter s ,   s u ch   as  s tate  o f   ch ar g e,   b atter y   lo n g ev ity ,   an d   c h ar g e /d is ch ar g b e h av io r .   L ith iu m - io n   b atter ies  h o ld   p ar ticu lar   p r o m in e n ce   am o n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 4 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 5 :   109 - 1 17   112   b atter y   ty p es  d u to   t h eir   lig h t weig h d esig n ,   h i g h - e n er g y   d e n s ity ,   an d   m i n im al  s elf - d is ch a r g r ates,  o f f er in g   s ig n if ican ad v an tag es  in   v ar io u s   co n tex ts .   p r ec is elec tr ic al  eq u iv alen m o d el,   s u ch   as  th r esis to r - ca p ac ito r   ( R C )   cir cu it  b atter y   b lo ck   ill u s tr ated   in   Fig u r 2 ,   b ec o m e s   es s en tial  f o r   co n d u ctin g   th o r o u g h   an aly s es  an d   m ak in g   in f o r m e d   d ec is io n s   r e g ar d in g   s y s tem   d esig n   a n d   o p er atio n .   To   ca lcu late  th c o m b in ed   v o lta g o f   th b atter y   n etwo r k :     =     0   1   ( 1 )     = [    ] 0    ( 2 )      =   1    0    ( 3 )     =      ( 4 )      =     ( 5 )      =   2 0 +   2 1   ( 6 )       =   ( 2 0 +   2 1 )   ( 7 )       =     +     ( 8 )      =   0    ( 9 )     w h er e   SOC   is   s tate  o f   ch ar g e ;     is   b atter y   o p en - cir c u it  v o lt ag e ;     is   p er   m o d u le   b atter y   cu r r en t ;      is   th t o tal  c u r r en t   f lo win g   f r o m   th b atter y   n etwo r k ;   0   is   s er ies r esis tan ce ;     is   n o .   o f   p ar allel  b r an ch es ;    ,   is   c o m b in ed   v o ltag e   o f   th e   b atter y   n etwo r k ;     is   v o ltag o f   n th   R C   p air ;     is   th r esis tan ce   o f   th n th   R C   p air ;     is   th c ap ac itan ce   o f   n th   R C   p air ;     is   b atter y   ca p ac ity ;     is   b atter y   p o wer ;        is   b atter y   n etwo r k   p o wer   lo s s ;       i s   n eg ativ o f   b atter y   n etwo r k   p o wer   lo s s ;       is   b atter y   n etwo r k   p o wer   s to r ed ;   an d   T   is   b atter y   tem p er atu r e Po s itiv cu r r e n t   in d icate s   b atter y   d is ch ar g a n d   n e g ativ cu r r en t   in d icate s   b atter y   ch ar g e .   T h e   ( 1 )   to   ( 9 )   h as b ee n   u s ed   f o r   t h m o d elin g   o f   th b atter y .   W av ef o r m s   f o r   b atter y   s tate  o f   ch ar g ( SOC ) ,   cu r r en t ,   an d   v o ltag ar s h o wn   in   F i g u r 3 .   I n   Fig u r 3 ( a ) ,   th s tate  o f   ch ar g ( SOC )   o f   th b atter y   is   d ep icted   at  5 0 in itially ,   with   ch ar g in g   p r o ce s s   in itiated   at  3   s ec o n d s   in to   th e   s im u latio n .   T h r o u g h o u th d u r a tio n   o f   th e   s im u latio n ,   th b atter y ' s   SO C   in cr ea s es   m ar g in ally   f r o m   4 7 . 9 to   4 8 . 0 2 %.  Fig u r 3 ( b )   illu s tr ates  th b atter y ' s   cu r r en p r o f ile,   in d i ca tin g   s tate  o f   ze r o   cu r r en t   p r io r   to   3   s ec o n d s .   S u b s eq u en tly ,   p o s th 3 - s ec o n d   m ar k ,   th e   b atter y   b e g in s   ch ar g in g   at  r ate  o f     3 0   k W ,   co r r esp o n d in g   to   cu r r en o f   - 2 0 0   A.   Fig u r 3 ( c)   d e m o n s tr ates  v o ltag in cr ea s o cc u r r in g   p r ec is ely   at  3   s ec o n d s ,   s tab ilizin g   at  2 6 2   f o r   th d u r atio n   o f   th s im u latio n .       R 1 R 2 R n C 1 C 2         C n R 0 E 0 I b a t t     Fig u r 2 E q u iv alen m o d el  o f   b atter y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       E n erg s to r a g p a r ticip a tio n   fo r   fr eq u en cy   r eg u la tio n   o f m ic r o g r id   in   P V - d o min a ted   …  ( N ir d esh   S in g h )   113     ( a)       ( b )     ( c)     Fig u r 3 .   B atter y   wav e f o r m s :   ( a)   b atter y   SOC ,   ( b )   b atter y   c u r r en t,  an d   ( c)   b atter y   v o ltag e       T h e   p r o p o s ed   s y s tem 's  n u m er o u s   co m p o n en ts   ar r ep r ese n ted   to   cr ea te  f u ll  m o d el.   T h co n tr o l   s ch em d ep icted   in   Fig u r 4   is   p r im ar ily   u tili ze d   to   d er iv r e f er en ce   s o u r ce   cu r r en ts ,   wh ich   ar th en   em p lo y e d   in   th b atter y   en er g y   s to r a g s y s tem   ( B E S S )   VSI ' s   p u ls w id th   m o d u latio n   ( PW M )   cu r r e n co n tr o ller .   T h e r e   ar two   co m p o n e n ts   to   th r e f e r en ce   s o u r ce   cu r r e n ts an   in - p h ase  co m p o n e n an d   q u ad r atu r co m p o n en t.   T h e   in - p h ase  c o m p o n en o f   t h r e f er en ce   s o u r ce   cu r r en ts   is   r e q u ir ed   to   ch ar g th e   b atter y   o f   B E SS   an d /o r   to   f ee d   ac tiv p o wer   to   th lo a d .   T h is   ac tiv p o wer   co m p o n e n m ay   b k ep co n s tan to   g en er ate  c o n s tan p o wer   at  th e   p o in o f   c o m m o n   co u p lin g   ( P C C ) T h s u r p lu s   p o wer   is   ab s o r b ed   b y   th B E SS   an d   d u r i n g   p ea k in g   lo a d   B E SS   r ep len is h es  th in cr ea s ed   r eq u i r em en o f   lo ad   r esu ltin g   in   f r e q u en cy   r e g u latio n .   Her e,   th a ctiv co m p o n e n o f   th s o u r ce   cu r r en r em ain s   f ix ed ,   wh er ea s   th r ea ctiv p o wer   co m p o n e n d ep en d s   u p o n   th e   r eq u ir em en o f   AC   ter m in al  v o ltag c o n tr o l.   Su c h   co n tr o ller s   b ased   o n   B E SS ,   in   ad d itio n ,   p er f o r m   th task s   o f   f r eq u en cy   an d   v o ltag co n tr o l in   ca s o f   u n b alan ce d   an d   n o n - lin ea r   lo a d s .   T h is   h as b ee n   s h o wn   i n   ( 1 0 )   t o   ( 2 4 ) .     T h ey   ar esti m ated   in   th f o ll o win g   o r d er t h u n it  v ec to r s   i n   p h ase  with   Va,   Vb ,   an d   Vc  ar d er iv ed   as   in   ( 1 0 ) .     = = =   (1 0 )     W h er   is   th am p litu d o f   th e   AC   ter m in al  v o ltag at  th P C C   an d   ca n   b ca lcu lated   as   ( 1 1 ) .       2 3   ( 2 + 2 +   2 )   ( 11 )     W h er V a , V b ,   an d   V c   ar t h i n s tan tan eo u s   v o ltag es a t PC C   an d   ca n   b d er i v ed   as:          -      -          -      -     ,        -      -         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 4 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 5 :   109 - 1 17   114   w h er r ep r esen ts   th e   tim e   d if f er en tial  o p er ato r   ( d /d t)   an d       an d     ar p er   p h ase  s o u r ce   in d u ctan ce   an d   r esis tan ce ,   r esp ec tiv ely .     ,   an d      ar th th r ee - p h ase  in s tan tan eo u s   in p u s u p p ly   v o ltag es  at  PC C   an d   ar e x p r ess ed   as   ( 1 2 ) .      =        (  ) ;    =        (    2 / 3 ) ;    =        (  +   2 / 3 )   ( 12 )     T h p ea k   v alu e,   d en o ted   as    ,   an d   th e   an g u lar   f r eq u e n cy   ( ω =2 πf )   o f   th e   p o wer   s u p p ly   ar estab lis h ed   p ar am eter s   in   th is   co n tex t.  T h d er iv atio n   o f   u n it  v ec to r s   o r t h o g o n al  to   ,   an d     in v o lv es  im p lem en tin g   q u ad r at u r tr an s f o r m atio n   o n   th i n - p h ase  u n it  v ec to r s   ,   an d     as   ( 1 3 ) - ( 1 5 ) .         -       /   3         3 ,   ( 13 )         =   3       /2   (         ) /( 2 3 ),   ( 14 )         -   3       /2   (         ) /( 2 3 )   ( 15 )     T h q u ad r atu r co m p o n en o f   th r ef er en ce   s o u r ce   cu r r e n ts   is   co m p u ted   as   f o llo ws.  T h v o ltag er r o r      at   PC C   at  th n th   s am p lin g   in s ta n t is as   ( 1 6 ) .      ( ) =   ( )   -   ( )   ( 16 )     3 . 1 .     M o dellin g   o f   B E SS   T h B E SS   is   o p er ated   in   cu r r en t - co n tr o lled   m o d e,   an d   th v o lt - cu r r e n eq u ati o n s   ar ca l cu lated   as  illu s tr ated   in   Fig u r e   4.        =    +       +            ( 17 )        =    +       +            ( 18 )     Fu r th er :      +      +    = 0   ( 1 9 )     t o   ca lcu late      an d     ,   u s e   ( 1 7 )   to   ( 19 ) .       = { (       ) + 2 (       ) 3   } / 3 = 0   ( 20 )       = { (       )   (       ) 3   } / 3 = 0   (2 1 )     Fro m   ( 1 9 ) ,      ca n   b e x p r ess ed   as ( 2 2 ) .      = (  +    )   ( 22 )     T h DC   b u s   v o ltag d er iv atio n   ca n   b e   ex p r ess ed   as:       =        +      +           ) /      ( 23 )     wh er      is   th b atter y ' s   ch ar g i n g /d is ch ar g in g   cu r r en t.  SA,   SB ,   an d   SC   ar s witch in g   f u n cti o n s   th at  s p ec if y   th ON/OFF  s tates  o f   th B E S VSI   b r id g s witch es  S 1 - S 6 .   T h in v er ter ' s   AC   o u tp u v o lta g es  ar r ep r esen ted   in   th th r ee - p h ase  PW AC   v o ltag es  ,   an d     o f   th B E SS .   AC   lin v o ltag es o f   B E SS   ar e      =      (   )  =      (   ) ,    =      (   )   ( 24 )     f o r   th ON  an d   OFF  co n d itio n s   o f   th u p p er   an d   lo wer   s witch es  o f   th p h ase  ' a leg   o f   t h VSI   b r id g e,   th e   s witch in g   f u n ctio n   SA  h as  v al u es  o f   0   an d   1 ,   r esp ec tiv el y .   T h o th er   p h ase  lag s   f o llo s im ilar   r atio n ale.   T h e   b atter y   is   m o d elled   b y   u s in g   T h ev en in s   e q u iv a len t c ir c u it m o d el.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       E n erg s to r a g p a r ticip a tio n   fo r   fr eq u en cy   r eg u la tio n   o f m ic r o g r id   in   P V - d o min a ted   …  ( N ir d esh   S in g h )   115   3 - P h a s e L o a d                                 s a s b s c             L s ,   R s V a V b V c i s a i s c i s b S o l a r P V     C s h       G r i d                       B E S S i l a       i l b           i l c V d c     L c ,   R c     Fig u r 4 Prin cip le   o f   c o n tr o l       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I n   Fig u r e   5 ,   f o llo win g   1 2 - s ec o n d   s im u latio n ,   th f r eq u en cy   ex h ib its   d r o p   to   5 9 . 6 8   Hz,   5 9 . 8 0   Hz,   an d   5 9 . 7 7   Hz  at  0 . 5   s ec o n d s ,   3   s ec o n d s ,   an d   4 . 5   s ec o n d s ,   r esp ec tiv ely .   T h ese  r ed u ctio n s   ar attr i b u ted   to   ad d itio n al   lo ad s   o f   5 0   k W ,   3 0   k W ,   an d   5 0   k W ,   r esp ec tiv ely ,   in   ad d itio n   to   th e x is tin g   lo ad   o f   1 0 0   k W .   At  4 . 5   s ec o n d s ,   th b at ter y   b e g in s   d is ch ar g in g   at  r ate  o f   5 0   k W   to   m ee t   th h eig h ten e d   d em an d ,   r esu ltin g   in   f r eq u en cy   d ec lin to   5 9 . 7 5   Hz.   I n   Fig u r 6 ,   f o llo win g   a   1 2 - s e co n d   s im u latio n ,   th er e   is   an   in itial d ec r ea s in   f r eq u en cy   to   5 9 . 6 8   Hz  at   0 . 5   s ec o n d s ,   attr ib u ted   t o   an   a d d itio n al  lo ad   o f   5 0   k W .   s u b s eq u en d r o p   o cc u r s   at  3   s ec o n d s ,   r esu ltin g   in   f u r th er   lo ad   i n cr ea s o f   3 0   k W .   At  th 3 - s ec o n d   m ar k ,   th b atter y   b e g in s   ch ar g in g   at   r a te  o f   3 0   k W ,   ca u s in g   th f r eq u en cy   t o   d ec lin to   5 9 . 9 2   Hz.   Su b s eq u en tly ,   th e   f r eq u en cy   s t ab ilizes at  5 9 . 9 2   Hz           Fig u r 5 .   Fre q u en cy   at  lo ad   b u s   with o u t a n y   co n tr o ller           Fig u r 6 .   Fre q u en cy   at  lo ad   b u s   with   co n tr o ller       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 4 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 5 :   109 - 1 17   116   5.   CO NCLU SI O N   Ma in tain in g   b alan ce   b etwe e n   ac tiv p o wer   p r o d u ctio n   an d   co n s u m p tio n   s tan d s   as  p iv o tal  f ac to r   in   g u a r an teein g   f r eq u e n cy   s tab ilit y   with in   m icr o g r id   s y s tem s .   T h is   p a p er   d elv es  in t o   th e   co n ce p o f   m icr o g r id s   an d   ex am i n es  th f r e q u en c y   f lu ctu atio n   d y n am ics  u n d er   th in f lu en ce   o f   s o lar ,   d iesel  g en er ato r s ,   an d   lo ad   v ar iatio n s ,   s u b s eq u e n tly   s im u l atin g   th ese  s ce n ar io s .   B r ief   d is cu s s io n s   o n   f r e q u en c y   co n tr o m eth o d o l o g ies ar e   p r o v id e d ,   s h o wca s in g   th s u ita b ilit y   an d   p r ec is io n   o f   th p r o p o s ed   co n tr o ller .   Fin ally ,   th e   s im u latio n   o u tco m es  u n d er   v ar io u s   p er tu r b atio n s   d e m o n s tr ate  th ef f ec tiv e   p er f o r m an ce   o f   t h p r o p o s ed   c o n tr o l sy s tem .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   D .   Z h o u ,   A .   A l - D u r r a ,   K .   Zh a n g ,   A .   R a v e y ,   a n d   F .   G a o ,   R o b u s t   p r o g n o s t i c   i n d i c a t o r   f o r   r e n e w a b l e   e n e r g y   t e c h n o l o g i e s :   A   n o v e l   e r r o r   c o r r e c t i o n   g r e y   p r e d i c t i o n   m o d e l ,   I EEE  T r a n sa c t i o n s   o n   I n d u st ri a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 6 ,   n o .   1 2 ,   p p .   9 3 1 2 9 3 2 5 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 9 . 2 8 9 3 8 6 7 .   [ 2 ]   T.   K e r d p h o l ,   F .   S .   R a h ma n ,   Y .   M i t a n i ,   M .   W a t a n a b e ,   a n d   S .   K .   K ü f e o ǧ l u ,   A   r o b u st   v i r t u a l   i n e r t i a   c o n t r o l   o f   a n   i s l a n d e d   mi c r o g r i d   c o n si d e r i n g   h i g h   p e n e t r a t i o n   o f   r e n e w a b l e   e n e r g y ,   I EE Ac c e ss ,   v o l .   6 ,   p p .   6 2 5 6 3 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ES S . 2 0 1 7 . 2 7 7 3 4 8 6 .   [ 3 ]   F .   H a r d a n ,   R .   N o r ma n ,   a n d   W .   L e i t h e a d ,   M o d e l - b a se d   c o n t r o l   o f   a   V SC - b a se d   p o w e r   g e n e r a t o r   w i t h   sy n t h e t i c   i n e r t i a   p r o v i si o n   i n   a n   i s o l a t e d   m i c r o - g r i d ,   I ET   G e n e r a t i o n ,   T r a n sm i ss i o n   D i s t ri b u t i o n ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   5 0 3 7 5 0 4 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - g t d . 2 0 2 0 . 0 3 0 4 .   [ 4 ]   J.  L i ,   S .   C h e n ,   C .   J i a n g ,   F .   L i u ,   a n d   W .   X i a o ,   A d a p t i v e   d y n a m i c   p r o g r a mm i n g   a p p r o a c h   f o r   m i c r o - g r i d   o p t i m a l   e n e r g y   t r a n sm i ssi o n   sch e d u l i n g ,   i n   2 0 2 0   3 9 t h   C h i n e s e   C o n t r o l   C o n f e r e n c e   ( C C C ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / C C C 5 0 0 6 8 . 2 0 2 0 . 9 1 8 9 5 7 9 .   [ 5 ]   P .   C .   S a h u ,   R .   C .   P r u st y ,   a n d   S .   P a n d a ,   F r e q u e n c y   r e g u l a t i o n   o f   a n   e l e c t r i c   v e h i c l e - o p e r a t e d   m i c r o - g r i d   u n d e r   W O A - t u n e d   f u z z y   c a sc a d e   c o n t r o l l e r ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Am b i e n t   E n e r g y ,   v o l .   4 3 ,   n o .   5 ,   p p .   1 1 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 1 4 3 0 7 5 0 . 2 0 2 0 . 1 7 8 3 3 5 8 .   [ 6 ]   L.   R e e d ,   M .   D w o r k i n ,   P .   V a i s h n a v ,   a n d   M .   G .   M o r g a n ,   E x p a n d i n g   Tr a n s mi ssi o n   C a p a c i t y :   E x a m p l e o f   R e g u l a t o r y   P a t h f o r   F i v e   A l t e r n a t i v e   S t r a t e g i e s,”   T h e   E l e c t ri c i t y   J o u rn a l ,   v o l .   3 3 ,   n o .   6 ,   p .   1 0 6 7 7 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t e j . 2 0 2 0 . 1 0 6 7 7 0 .   [ 7 ]   L.   C o z z i   e t   a l . ,   W o r l d   En e r g y   O u t l o o k   2 0 2 0 ,   En e rg y ,   v o l .   3 0 ,   2 0 1 9 .   [ 8]   R .   A .   R i st i n e n ,   J .   J.   K r a u s h a a r ,   a n d   J .   T.   B r a c k ,   En e rg y   a n d   t h e   En v i r o n m e n t ,   4 t h   e d . H o b o k e n ,   N e w   Jers e y ,   U S A :   W i l e y ,   2 0 2 2 .   [ 9 ]   M .   N .   H .   S h a z o n ,   N .   A .   M a so o d ,   a n d   A .   Jawa d ,   F r e q u e n c y   c o n t r o l   c h a l l e n g e s   a n d   p o t e n t i a l   c o u n t e r m e a s u r e i n   f u t u r e   l o w - i n e r t i a   p o w e r   sy s t e ms:  A   r e v i e w ,   En e rg y   R e p o r t s ,   v o l .   8 ,   p p .   6 1 9 1 6 2 1 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e g y r . 2 0 2 2 . 0 4 . 0 6 3 .   [ 1 0 ]   A .   G a r c e s,   S mal l - si g n a l   s t a b i l i t y   i n   i s l a n d   r e s i d e n t i a l   m i c r o g r i d s   c o n si d e r i n g   d r o o p   c o n t r o l s   a n d   m u l t i p l e   sc e n a r i o o f   g e n e r a t i o n ,   El e c t r i c   Po w e r   S y st e m s R e se a rc h ,   v o l .   1 8 5 ,   p .   1 0 6 3 7 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e p sr . 2 0 2 0 . 1 0 6 3 7 1 .   [ 1 1 ]   A .   A n n a mr a j u   a n d   S .   N a n d i r a j u ,   F r e q u e n c y   c o n t r o l   i n   a n   a u t o n o m o u s   t w o - a r e a   h y b r i d   m i c r o g r i d   u s i n g   g r a ssh o p p e r   o p t i mi z a t i o n - b a s e d   r o b u st   P I D   c o n t r o l l e r ,   2 0 1 8   8 t h   I EEE   I n d i a   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   P o w e El e c t ro n i c s   ( I I C PE) ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I I C P E. 2 0 1 8 . 8 7 0 9 4 2 8 .   [ 1 2 ]   D .   M i s h r a ,   P .   C .   N a y a k ,   a n d   R .   C .   P r u st y ,   P S O   o p t i m i z e d   P I D F   c o n t r o l l e r   f o r   L o a d - f r e q u e n c y   c o n t r o l   o f   A C   M u l t i - I sl a n d e d - M i c r o   g r i d   s y st e m,   i n   2 0 2 0   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Re n e w a b l e   E n e r g y   I n t e g ra t i o n   i n t o   S m a rt   G ri d s:   Mu l t i d i sc i p l i n a ry   A p p ro a c h   t o   T e c h n o l o g y   M o d e l l i n g   a n d   S i m u l a t i o n   ( I C R EI S G ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 1 6 1 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R EI S G 4 9 2 2 6 . 2 0 2 0 . 9 1 7 4 5 5 2 .   [ 1 3 ]   I .   A b d u l w a h a b ,   S .   A .   F a s k a r i ,   T.   A .   B e l g o r e ,   a n d   T.   A .   B a b a i t a ,   A n   i mp r o v e d   h y b r i d   m i c r o - g r i d   l o a d   f r e q u e n c y   c o n t r o l   sc h e m e   f o r   a n   a u t o n o mo u s y st e m,”   FU O Y J o u rn a l   o f   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   6 ,   n o .   4 ,   p p .   3 6 9 374 2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 4 6 7 9 2 / f u o y e j e t . v 6 i 4 . 6 9 8 .   [ 1 4 ]   A .   A b a z a r i ,   M .   G .   D o z e i n ,   a n d   H .   M o n sef ,   A   n e w   l o a d   f r e q u e n c y   c o n t r o l   s t r a t e g y   f o r   a n   A C   mi c r o - g r i d :   P S O - b a sed   F u z z y   l o g i c   c o n t r o l l i n g   a p p r o a c h ,   i n   2 0 1 8   S m a r t   G ri d   C o n f e r e n c e   ( S G C ) ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S G C . 2 0 1 8 . 8 7 7 7 7 9 1 .   [ 1 5 ]   V .   P .   S .   R .   V .   R .   S .   S e s h a   a n d   S .   S .   K e sa n a k u r t h y ,   M o d e l   p r e d i c t i v e   c o n t r o l   a p p r o a c h   f o r   f r e q u e n c y   a n d   v o l t a g e   c o n t r o l   o f   st a n d a l o n e   mi c r o - g r i d ,   I ET  G e n e r a t i o n ,   T ra n sm i ss i o n   D i st r i b u t i o n ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   p p .   3 4 0 5 3 4 1 3 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - g t d . 2 0 1 7 . 0 8 0 4 .   [ 1 6 ]   S .   A .   G h o r a s h i   K h a l i l   A b a d i ,   S .   I .   H a b i b i ,   T.   K h a l i l i ,   a n d   A .   B i d r a m ,   A   m o d e l   p r e d i c t i v e   c o n t r o l   s t r a t e g y   f o r   p e r f o r ma n c e   i mp r o v e me n t   o f   h y b r i d   e n e r g y   st o r a g e   s y st e ms  i n   D C   m i c r o g r i d s ,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   10 ,   p p .   2 5 4 0 0 2 5 4 2 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 5 5 6 6 8 .   [ 1 7 ]   A .   A b a z a r i ,   H .   M o n sef,   a n d   B .   W u ,   C o o r d i n a t i o n   s t r a t e g i e s o f   d i st r i b u t e d   e n e r g y   r e so u r c e i n c l u d i n g   F ESS ,   D E G ,   F C   a n d   W TG   i n   l o a d   f r e q u e n c y   c o n t r o l   ( LF C )   s c h e me   o f   h y b r i d   i s o l a t e d   m i c r o - g r i d ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   P o w e En e rg y   S y s t e m s ,   v o l .   1 0 9 ,   p p .   5 3 5 5 4 7 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j e p e s. 2 0 1 9 . 0 2 . 0 2 9 .   [ 1 8 ]   M .   Le n g ,   C .   Z h e n g ,   T.   D r a g i c e v i c ,   G .   Z h o u ,   F .   B l a a b j e r g ,   a n d   J .   R o d r i g u e z ,   M o d u l a t e d   M o d e l   P r e d i c t i v e   C o n t r o l   f o r   D y n a m i c   S t a b i l i z a t i o n   o f   D C   M i c r o g r i d ,   i n   I E EE  1 1 t h   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m   o n   Po w e E l e c t r o n i c s f o D i st r i b u t e d   G e n e r a t i o n   S y s t e m s   ( PED G ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   5 2 7 5 3 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P ED G 4 8 5 4 1 . 2 0 2 0 . 9 2 4 4 4 0 5 .   [ 1 9 ]   H .   Y a n g ,   T.   L i ,   Y .   Lo n g ,   C .   L .   P .   C h e n ,   a n d   Y .   X i a o ,   D i st r i b u t e d   v i r t u a l   i n e r t i a   i m p l e me n t a t i o n   o f   m u l t i p l e   e l e c t r i c   sp r i n g b a s e d   o n   mo d e l   p r e d i c t i v e   c o n t r o l   i n   D C   m i c r o g r i d s,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   69 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 3 4 3 9 1 3 4 5 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 1 . 3 1 3 0 3 3 2 .   [ 2 0 ]   J.  Z h a n g ,   X .   S h a o ,   Y .   Li ,   J.  Li n ,   F .   L i ,   a n d   Z .   Z h a n g ,   R e s e a r c h   o n   f r e q u e n c y   r e g u l a t i o n   st r a t e g y   b a se d   o n   m o d e l   p r e d i c t i v e   c o n t r o l   f o r   w i n d - h y d r o - st o r a g e   c o m p l e me n t a r y   m i c r o g r i d ,   i n   2 0 2 0   4 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   H VD C   ( H VD C ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 0 3 1 1 0 3 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / H V D C 5 0 6 9 6 . 2 0 2 0 . 9 2 9 2 8 5 3 .   [ 2 1 ]   M .   A .   K h o d j a ,   M .   T a d j i n e ,   M .   S .   B o u c h e r i t ,   a n d   M .   B e n z a o u i ,   E x p e r i m e n t a l   d y n a m i c i d e n t i f i c a t i o n   a n d   c o n t r o l   o f   a   q u a d c o p t e r ,   i n   2 0 1 7   6 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S y st e m a n d   C o n t ro l   ( I C S C ) ,   2 0 1 7 ,   p p .   4 9 8 5 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C o S C . 2 0 1 7 . 7 9 5 8 6 6 8 .   [ 2 2 ]   Za h e e r u d d i n   a n d   K .   S i n g h ,   I n t e l l i g e n t   f r a c t i o n a l - o r d e r - b a se d   c e n t r a l i z e d   f r e q u e n c y   c o n t r o l l e r   f o r   mi c r o g r i d ,   I ETE  J o u r n a l   o f   Re se a rc h ,   v o l .   6 8 ,   n o .   4 ,   p p .   2 8 4 8 2 8 6 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 7 7 2 0 6 3 . 2 0 2 0 . 1 7 3 0 2 4 9 .   [ 2 3 ]   S .   O sh n o e i ,   M .   A g h a mo h a mm a d i ,   a n d   S .   O s h n o e i ,   A   n o v e l   f r a c t i o n a l   o r d e r   c o n t r o l l e r   b a se d   o n   f u z z y   l o g i c   f o r   r e g u l a t i n g   t h e   f r e q u e n c y   o f   a n   i sl a n d e d   mi c r o g r i d ,   i n   2 0 1 9   I n t e r n a t i o n a l   P o w e S y st e m   C o n f e r e n c e   ( P S C ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   3 2 0 3 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P S C 4 9 0 1 6 . 2 0 1 9 . 9 0 8 1 5 6 7 .   [ 2 4 ]   S .   K h o s r a v i ,   M .   T .   H .   B e h e s h t i ,   a n d   H .   R a s t e g a r ,   R o b u s t   c o n t r o l   o f   i s l a n d e d   m i c r o g r i d   f r e q u e n c y   u s i n g   f r a c t i o n a l - o r d e r   P I D ,   I r a n i a n   J o u r n a l   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   T r a n s a c t i o n s   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   4 4 ,   p p .   1 2 0 7 1 2 2 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 0 9 9 8 - 0 1 9 - 0 0 3 0 3 - 6.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       E n erg s to r a g p a r ticip a tio n   fo r   fr eq u en cy   r eg u la tio n   o f m ic r o g r id   in   P V - d o min a ted   …  ( N ir d esh   S in g h )   117   [ 2 5 ]   Y .   H i r a s e ,   K .   A b e ,   K .   S u g i m o t o ,   K .   S a k i m o t o ,   H .   B e v r a n i ,   a n d   T.   I sse,   A   n o v e l   c o n t r o l   a p p r o a c h   f o r   v i r t u a l   s y n c h r o n o u g e n e r a t o r s   t o   s u p p r e s f r e q u e n c y   a n d   v o l t a g e   f l u c t u a t i o n i n   mi c r o g r i d s,   A p p l i e d   E n e r g y ,   v o l .   2 1 0 ,   p p .   6 9 9 7 1 0 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a p e n e r g y . 2 0 1 7 . 0 6 . 0 5 8 .   [ 2 6 ]   R .   S h i ,   X .   Zh a n g ,   C .   H u ,   H .   X u ,   J .   G u ,   a n d   W .   C a o ,   S e l f - t u n i n g   v i r t u a l   s y n c h r o n o u g e n e r a t o r   c o n t r o l   f o r   i m p r o v i n g   f r e q u e n c y   st a b i l i t y   i n   a u t o n o m o u p h o t o v o l t a i c - d i e sel   mi c r o g r i d s,   J o u rn a l   o f   M o d e r n   P o w e S y s t e m a n d   C l e a n   En e rg y ,   v o l .   6 ,   n o .   3 ,   p p .   4 8 2 4 9 4 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 0 5 6 5 - 0 1 7 - 0 3 4 7 - 3.   [ 2 7 ]   M .   K u mar   a n d   Y .   V .   H o t e ,   M a x i mu se n s i t i v i t y - c o n s t r a i n e d   c o e f f i c i e n t   d i a g r a m e t h o d - b a se d   P I D A   c o n t r o l l e r   d e si g n :   A p p l i c a t i o n   f o r   l o a d   f r e q u e n c y   c o n t r o l   o f   a n   i s o l a t e d   m i c r o g r i d ,   El e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 0 3 ,   p p .   2 4 1 5 2 4 2 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 2 0 2 - 0 2 1 - 0 1 2 2 6 - 4.   [ 2 8 ]   M .   G h e i sar n e j a d   a n d   M .   H .   K h o o b a n ,   S e c o n d a r y   l o a d   f r e q u e n c y   c o n t r o l   f o r   m u l t i m i c r o g r i d s :   H i r e a l - t i me   si mu l a t i o n ,   S o f t   C o m p u t i n g ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 4 ,   p p .   5 7 8 5 5 7 9 8 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 0 0 - 0 1 8 - 3 2 4 3 - 5.   [ 2 9 ]   S .   P a t e l ,   B .   M o h a n t y ,   a n d   H .   M .   H a s a n i e n ,   C o m p e t i t i o n   o v e r   r e s o u r c e s   o p t i m i z e d   f u z z y   T I D F   c o n t r o l l e r   f o r   f r e q u e n c y   s t a b i l i z a t i o n   o f   h y b r i d   m i c r o - g r i d   s y s t e m ,   I n t e r n a t i o n a l   T r a n s a c t i o n s   o n   E l e c t r i c a l   E n e r g y   S y s t e m s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   9 ,   p .   e 1 2 5 1 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 2 0 5 0 - 7 0 3 8 . 1 2 5 1 3 .   [ 3 0 ]   B .   K h o k h a r ,   S .   D a h i y a ,   a n d   K .   P .   S .   P a r mar,  A   r o b u st   c a s c a d e   c o n t r o l l e r   f o r   l o a d   f r e q u e n c y   c o n t r o l   o f   a   st a n d a l o n e   m i c r o g r i d   i n c o r p o r a t i n g   e l e c t r i c   v e h i c l e s ,   El e c t r i c   P o w e C o m p o n e n t a n d   S y st e m s ,   v o l .   4 8 ,   n o .   6 ,   p p .   7 1 1 7 2 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 5 3 2 5 0 0 8 . 2 0 2 0 . 1 7 9 7 9 3 6 .   [ 3 1 ]   J.  W u ,   S .   L i ,   Y .   G u i ,   M .   C v e t k o v i c ,   J .   C .   V a sq u e z ,   a n d   J .   M .   G u e r r e r o ,   F u z z y   Lo g i c - B a se d   O n l i n e   En e r g y   M a n a g e m e n t   S y st e m   f o r   R e si d e n t i a l   M i c r o g r i d s,”   i n   I E C O N   2 0 2 3 -   4 9 t h   An n u a l   C o n f e re n c e   o f   t h e   I E EE  I n d u s t ri a l   El e c t ro n i c S o c i e t y ,   2 0 2 3 ,   p p 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EC O N 5 1 7 8 5 . 2 0 2 3 . 1 0 3 1 2 1 7 1 .   [ 3 2 ]   Z .   Za n d ,   S .   K h o sr a v i ,   a n d   M .   H a y a t i ,   D e si g n   o f   G a A s - t h i n   f i l so l a r   c e l l   u si n g   Ti O 2   h e m i sp h e r i c a l   n a n o p a r t i c l e a r r a y ,   O p t i c s   & La s e T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 5 6 ,   p 1 0 8 6 0 8 ,   2 0 22 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . o p t l a st e c . 2 0 2 2 . 1 0 8 6 0 8 .   [ 3 3 ]   A .   B a l d i n e l l i ,   L.   B a r e l l i ,   G .   B i d i n i ,   a n d   G .   D i sc e p o l i ,   Ec o n o mi c o f   i n n o v a t i v e   h i g h   c a p a c i t y - to - p o w e r   e n e r g y   s t o r a g e   t e c h n o l o g i e s   p o i n t i n g   a t   1 0 0 r e n e w a b l e   mi c r o - g r i d s,”   J o u rn a l   o f   E n e rg y   S t o r a g e ,   v o l .   2 8 ,   p .   1 0 1 1 9 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s t . 2 0 2 0 . 1 0 1 1 9 8 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Nir d e sh  S in g h           r e c e iv e d   h e r   B. Tec h .   d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   fr o m   De h ra d u n   I n stit u te  o f   Tec h n o lo g y ,   De h ra d u n ,   in   2 0 1 0 ,   M . Tec h .   d e g re e   fro m   De e n b a n d h u   Ch h o tu   Ra m   Un i v e rsity   o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o lo g y   (DCRU S T),   M u rth a l   (S o n e p a t)   in   2 0 1 8 ,   a n d   s h e   is  p u rs u in g   h e P h . D .   in   p o we sy ste m a De e n b a n d h u   C h h o tu   Ra m   Un iv e rsit y   o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o lo g y ,   M u rt h a l   (S o n e p a t).   S h e   is   a n   a ss istan t   p r o fe ss o a t h e   De p a rtme n t   o El e c tri c a E n g in e e rin g   a t   Ch .   R a n b ir  S in g h   S tate   I n stit u te  o E n g i n e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y   (CRS - S IET   Jh a jj a r),   S il a n Ke sh o ,   Jh a jj a r.   He a re a   o in tere st  is  re n e wa b le  e n e rg y   sy ste m s   a n d   p o we sy ste m   p r o tec ti o n .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il sin g h . n iru 2 8 @ g m a il . c o m .         Dr .   D in e sh   K u m a r   J a in           re c e iv e d   h is  B. S c .   (En g i n e e rin g ),   M . T e c h . ,   a n d   P h . D.   in   e lec tri c a e n g in e e ri n g   fr o m   RE Ku ru k s h e tra  (No NIT),   Ha ry a n a ,   In d ia,  in   1 9 8 7 ,   1 9 9 3 ,   a n d   2 0 0 1 ,   re sp e c ti v e ly .   He   h a a   to tal  o f   3 5   y e a rs  o f   rich   a c a d e m ic  e x p e rien c e .   His  a re a   o f   in tere st  is  e lec tri c a p o we q u a li t y ,   p o we s y ste m   p ro tec ti o n ,   e lec tri c   d ri v e ,   a n d   re n e wa b l e   e n e rg y   s y ste m s.  To   h is  c re d it ,   h e   h a m o re   th a n   8 0   re se a rc h   p a p e r in   th e   in ter n a ti o n a a n d   n a ti o n a jo u rn a ls .   He   is a  p r o fe ss o r   in   t h e   El e c tri c a En g in e e rin g   De p a rtme n a De e n b a n d h u   Ch h o tu   Ra m   Un iv e rsity   o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y ,   M u rt h a (S o n ip a t),   In d ia.  Dr.   J a in   is  a   m e m b e o IS TE   a n d   IEE E .   He   wa a wa rd e d   th e   IEE P E S   Ch a p ter  Ou tstan d in g   E n g i n e e r   Aw a rd   b y   th e   IEE E   P ES   IAS  De lh Ch a p ter  in   2 0 1 5 .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   d k jai n . e e @d c ru stm . o r g .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.