Utafiti huu umechunguza matumizi ya magari ya umeme yaliyounganishwa kwenye vituo vya kuchajia kama chanzo cha muda cha nguvu ili kupunguza kushuka kwa marudio kunakotokea baada ya hitilafu au ongezeko la ghafla la mzigo katika gridi za umeme zenye kiwango kikubwa cha nishati ya upepo. Tofauti kuu ya mbinu iliyopendekezwa ni kwamba, badala ya kutoa chaji ya betri za magari ya umeme kwa muda mrefu na kwa nguvu isiyobadilika, inalenga kipindi cha kurejesha kasi ya rota kinachotokea baada ya usaidizi wa haraka wa marudio kutoka kwa mitambo ya upepo yenye jenereta asinkroni zinazolishwa mara mbili. Kwa njia hii, inalenga kupunguza mzigo wa muda wa nguvu unaobebwa na jenereta sinkroni huku madhumuni ya usafiri ya magari ya umeme yakihifadhiwa.

Mitambo ya upepo inaweza kuhamisha sehemu ya nishati ya kinetiki iliyohifadhiwa katika sehemu zake zinazozunguka kwenda kwenye gridi wakati wa usaidizi wa haraka wa marudio. Hata hivyo, mchakato huu hupunguza kasi ya rota. Turbini inapoongeza kasi tena hadi kiwango cha kawaida cha uendeshaji, hulazimika kuchukua nguvu kutoka kwenye gridi. Ikiwa ongezeko la ghafla la mzigo litatokea katika kipindi kilekile na mahitaji ya nguvu ya urejeshaji wa turbini, kushuka kwa pili kwa marudio ya gridi kunaweza kutokea. Watafiti walipendekeza kuwa kuingiza nguvu kutoka kwa kundi la magari ya umeme yaliyounganishwa kwenye vituo vya kuchajia katika kipindi hiki kifupi cha urejeshaji kunaweza kupunguza hatari ya kushuka kwa pili kwa marudio na mahitaji ya nguvu kutoka kwa jenereta sinkroni.

Katika modeli, kundi la magari 2.000 ya umeme lilikubaliwa; umbali wa safari za kila siku, wakati wa kufika kwenye kituo cha kuchajia, hali ya awali ya chaji na muda unaopatikana wa usaidizi viliwakilishwa kwa uwezekano. Usambazaji wa jumla wa nguvu inayopatikana ulihesabiwa kwa majaribio 10.000 ya Monte Carlo, na chini ya vigezo vilivyochaguliwa usaidizi wa kundi wa takriban 10 MW ulitumika. Mfumo wa udhibiti unategemea muundo wa ngazi tatu wa kihierarkia unaojumuisha kidhibiti cha kati cha magari ya umeme, wakusanyaji wa kikanda na vituo vya kuchajia.

Mikakati miwili ya kuingiza nguvu ililinganishwa. Mkakati I huanzisha magari ya umeme tu baada ya kiwango cha chini cha marudio, wakati wa kipindi cha kurejesha kasi ya rota ya turbini ya upepo. Mkakati II, ikiwa nishati inayopatikana inatosha, hutoa usaidizi wa kiwango cha chini kabla ya kiwango cha chini cha marudio na kiwango cha juu zaidi baada ya hapo. Katika mikakati yote miwili, nguvu haikatwi ghafla bali hufuata mteremko unaopungua kadiri muda unavyopita.

Katika uigaji wa ongezeko la mzigo wa 100 MW katika mfumo uliorekebishwa wa IEEE-9 bus, kiwango cha chini cha marudio kilihesabiwa kuwa 59,14 Hz wakati hakukuwa na usaidizi wa magari ya umeme. Katika Mkakati I thamani hii ilikuwa 59,15 Hz, na katika Mkakati II ilikuwa 59,40 Hz. Kiwango cha mabadiliko ya marudio kilipungua kutoka 0,22 hadi 0,20 katika Mkakati I na hadi 0,14 katika Mkakati II. Mkakati II pia ulipunguza muda wa kupanda kutoka sekunde 9,56 hadi sekunde 9,40 na kiwango cha juu cha kupitiliza kutoka 0,51 hadi 0,42.

Ingawa usaidizi wa kawaida wa magari ya umeme wenye nguvu isiyobadilika uliweza kupunguza kwa nguvu zaidi kushuka kwa kwanza kwa marudio, ulisababisha mzunguko wa pili wa marudio wakati usaidizi ulipokatwa ghafla. Mbinu zilizopendekezwa za msingi wa mteremko zilitoa uondoaji laini zaidi wa nguvu kwa matumizi madogo ya betri. Katika modeli ya usaidizi usiobadilika, mabadiliko ya juu zaidi ya hali ya chaji yalikuwa −%3,66, huku yakiripotiwa kuwa −%2,16 katika Mkakati I na −%1,83 katika Mkakati II. Kiashiria cha matumizi ya nishati kilikuwa 26,91 kwa usaidizi usiobadilika, 8,46 kwa Mkakati I na 9,47 kwa Mkakati II; kitengo cha kiashiria hiki hakikutajwa katika utafiti.

Ucheleweshaji wa asili wa mnyororo wa udhibiti na mawasiliano ulikadiriwa kuwa katika safu ya milisekunde 200–550, na uchanganuzi wa unyeti ulifanywa kwa ucheleweshaji wa milisekunde 250–950. Kadiri ucheleweshaji ulivyoongezeka, mwanzo na thamani ya juu zaidi ya kuingiza nguvu zilibadilika kidogo, lakini katika uigaji uliokaguliwa mikondo ya jumla ya marudio ilihifadhiwa kwa kiasi kikubwa. Katika mfumo mkubwa zaidi wa IEEE-39 bus, muda wa kupanda pia uliboreshwa kwa mabadiliko ya mzigo wa 300 MW na 600 MW; hata hivyo, ilibainika kuwa udhibiti wa magari ya umeme unaweza kuongeza mitikisiko katika pato la nguvu la shamba la upepo.

Utafiti unaonyesha kuwa magari ya umeme yanaweza kusaidia marudio ya gridi na kwamba matumizi ya muda mfupi ya msingi wa mteremko yanaweza kubadilisha hali ya chaji ya betri kwa kiwango kidogo kuliko usaidizi usiobadilika. Hata hivyo, matokeo yanategemea kabisa uigaji wa kidijitali. Kuzeeka kwa betri halisi za magari, utayari wa watumiaji kushiriki, mawasiliano ya vituo vya kuchajia, mipaka ya gridi ya usambazaji, malipo ya soko na hali za usalama wa mtandao havikuchunguzwa kwa majaribio.

Umuhimu unaowezekana kwa Uturuki

Hakuna vipimo kutoka kwenye gridi ya umeme ya Uturuki, mitambo ya upepo nchini Uturuki au vituo vya ndani vya kuchajia magari ya umeme vilivyotumiwa katika utafiti. Hata hivyo, mbinu hii inaweza kubadilishwa kwa mazingira ya Uturuki kwa ajili ya kuchunguza ushiriki wa vituo vya pamoja vya kuchajia, maegesho, vituo vya magari ya kampuni na vituo vya kuchajia vya barabarani katika huduma za kusaidia gridi katika maeneo yenye uzalishaji mkubwa wa upepo.

Ili kuonyesha uwezekano wa kutumika nchini Uturuki, modeli halisi za turbini za mitambo ya upepo, kanuni za kitaifa za udhibiti wa marudio, uwezo wa gridi ya usambazaji ya kikanda, tabia halisi za kuchaji magari, masharti ya dhamana ya betri, miundombinu ya mawasiliano ya waendeshaji wa kuchaji na mapendeleo ya watumiaji kuhusu kiwango cha chini cha masafa ya safari vinapaswa kutathminiwa pamoja. Udhibiti haupaswi kuzuiwa tu na nguvu amilifu katika kiwango cha gridi, bali pia na mipaka kama mzigo wa transfoma, mkondo wa laini, volti ya eneo, uwezo wa muunganisho wa kuchaji na wakati wa gari kuondoka.

Utafiti huu hauthibitishi kwamba kituo chochote cha kuchajia nchini Uturuki kinaweza kutoa usaidizi wa marudio wa 10 MW, kwamba betri za magari hazitaharibika au kwamba mfumo unaweza kutumika kibiashara chini ya hali za sasa za soko na udhibiti. Matokeo ni matokeo ya kimetodolojia yaliyopatikana katika mitandao ya kawaida ya majaribio na chini ya vigezo vya modeli vilivyochaguliwa na watafiti.

Tatizo kuu la utafiti ni nini?

Katika gridi za kawaida za umeme, rota zinazozunguka za jenereta sinkroni huunda akiba ya asili ya nishati. Ikiwa uzalishaji unapungua ghafla au mzigo unaongezeka, nishati ya kinetiki ya rota huhamishwa kwa muda mfupi kwenda kwenye mfumo wa umeme na kushuka kwa haraka kwa marudio hupunguzwa.

Vyanzo vilivyounganishwa kupitia vibadilishaji, kama upepo na jua, mara nyingi huunganishwa kwenye gridi kupitia elektroniki za nguvu. Muundo huu hutenganisha mwendo wa kimitambo wa rota na marudio ya gridi. Hasa, mitambo ya upepo yenye jenereta asinkroni zinazolishwa mara mbili haitoi usaidizi wa asili wa inersia kama jenereta sinkroni bila udhibiti wa ziada.

Kidhibiti cha mwitikio wa haraka wa marudio kilichoongezwa kwenye turbini ya upepo kinaweza kutumia kwa muda nishati ya kinetiki ya rota. Turbini huzalisha nguvu amilifu ya ziada kwa muda mfupi kwa kupita juu ya thamani ya ufuatiliaji wa nukta ya nguvu ya juu zaidi. Usaidizi huu hupunguza kushuka kwa kwanza kwa marudio lakini husababisha rota kupungua kasi.

Baada ya kipindi cha usaidizi kuisha, rota lazima irudi kwenye kasi yake ya awali. Katika hatua hii, turbini hutoa kwenye gridi nguvu ndogo kuliko uzalishaji wake wa kawaida wa aerodinamiki au kwa njia isiyo ya moja kwa moja huhitaji nguvu ya ziada kutoka kwenye gridi. Ikiwa urejeshaji huu unatokea katika kipindi muhimu wakati jenereta sinkroni bado zinajaribu kukidhi mzigo, unaweza kusababisha marudio kushuka tena.

Swali kuu la utafiti ni hili: je, inaweza kusaidiwa kurejesha kasi ya rota ya turbini ya upepo kwa kuchukua nguvu kutoka kwa magari ya umeme yaliyounganishwa kwenye vituo vya kuchajia tu katika kipindi hiki kifupi na muhimu, na je, mchakato huu huathiri nishati inayoweza kutumika ya betri ya gari kwa kiwango kidogo kuliko usaidizi wa nguvu isiyobadilika?

Hatua nne za usaidizi wa haraka wa marudio

Ishara ya hatua kwa hatua ya usaidizi wa haraka wa marudio ya turbini ya upepo iliyotumiwa katika utafiti ina sehemu nne za muda:

• Muda wa kupanda, \(T_{\mathrm{rise}}\): Ni kipindi ambacho uzalishaji wa nguvu ya ziada wa turbini huongezeka kutoka sifuri hadi thamani ya juu zaidi.
• Muda wa usaidizi wa kilele, \(T_{\mathrm{peak}}\): Ni kipindi ambacho nguvu ya ziada hudumishwa katika kiwango cha juu zaidi.
• Muda wa kushuka, \(T_{\mathrm{fall}}\): Ni kipindi ambacho uzalishaji wa ziada hupunguzwa kuelekea kiwango cha kawaida cha uendeshaji.
• Muda wa urejeshaji, \(T_{\mathrm{recovery}}\): Ni kipindi ambacho rota hurejesha kasi iliyopoteza wakati wa usaidizi.

Nishati iliyohamishwa kutoka kwa turbini ya upepo kwenda kwenye gridi katika hatua ya usaidizi ilihesabiwa kama ifuatavyo:

\[ E_A=(P_{\max}-P_0) \left[ T_{\mathrm{peak}}+ \frac{T_{\mathrm{rise}}+T_{\mathrm{fall}}}{2} \right] \]

Hapa \(P_0\) inawakilisha pato la nguvu kabla ya tukio, na \(P_{\max}\) inawakilisha nguvu ya juu zaidi iliyofikiwa wakati wa usaidizi wa haraka. Usemi wa muda ndani ya mabano ni muda unaofanya kazi wa ishara ya usaidizi yenye umbo la trapezoidi.

Mahitaji ya nishati yanayotokea wakati wa kurejesha kasi ya rota yalitolewa kama:

\[ E_B= \frac{1}{2}(P_0-P_{\min})T_{\mathrm{recovery}} \]

\(P_{\min}\) ni kiwango cha chini zaidi cha nguvu ya umeme ambacho turbini ya upepo hufikia wakati wa urejeshaji. Usaidizi wa magari ya umeme katika utafiti huu unalenga hasa kupunguza shinikizo la ziada ambalo mahitaji haya ya \(E_B\) huweka kwenye jenereta sinkroni.

Usawa wa nishati katika kipindi cha urejeshaji wa jenereta sinkroni

Katika utafiti, mienendo ya jenereta sinkroni ilielezwa kwa mlinganyo wa kawaida wa swing:

\[ \frac{2H}{\omega_s}\frac{d\Delta\omega}{dt} = \Delta P_m(t)-\Delta P_e(t)-D\Delta\omega(t) \]

\(H\) inaonyesha kigezo cha inersia; \(\omega_s\) kasi ya pembe ya sinkroni; \(\Delta P_m\) mabadiliko ya nguvu ya kimitambo; \(\Delta P_e\) mabadiliko ya nguvu ya umeme; na \(D\) mgawo wa damping unaotegemea mzigo.

Kwa kutumia usawa wa nishati kati ya \(t_0\), ambapo kiwango cha chini cha marudio hutokea, na \(t_f\), ambapo urejeshaji wa rota hukamilika, mchango wa mashine sinkroni ulitolewa kama:

\[ E'_B= \frac{2H}{\omega_s}(-\Delta\omega_{\max}) + D\int_{t_r}^{t_f}\Delta\omega(t)\,dt - \int_{t_0}^{t_f}\Delta P_m(t)\,dt \]

Mlinganyo huu unawakilisha kwa pamoja mabadiliko ya nishati ya kinetiki, damping ya mzigo na mchango wa gavana wa kimitambo. Wakati kundi la magari ya umeme linatoa nguvu, lengo ni kupunguza mchango wa umeme unaohitajika kutoka kwa jenereta sinkroni.

Kwa nini magari ya umeme hayatumiwi mfululizo?

Ingawa uhamishaji wa nishati kutoka gari kwenda kwenye gridi unawezekana kiufundi, kuna wasiwasi mitatu kuu kutoka kwa mtazamo wa wamiliki wa magari:

• Kuongezeka kwa mizunguko ya betri na kupungua kwa uwezo kwa muda mrefu
• Kukosekana kwa masafa ya kutosha kwa safari ya dharura au isiyopangwa
• Kupungua kwa udhibiti wa mtumiaji juu ya lini na kiasi gani gari litatolewa chaji

Mfumo uliopendekezwa unajaribu kupunguza matatizo haya kwa kuweka kikomo kwa muda wa usaidizi badala ya kutumia magari ya umeme mfululizo katika tukio lote la marudio. Gari linaweza kutoa usaidizi tu baada ya kufikia hali fulani ya chini ya chaji, na kuingiza nguvu hutengwa hasa kwa kipindi cha urejeshaji wa turbini ya upepo.

Maeneo ya hali ya chaji

Gari linapofika kwenye kituo cha kuchajia, hali ya awali ya chaji hufafanuliwa kama \(SoC_0\). Usaidizi wa marudio huwashwa tu baada ya betri kufikia kizingiti cha \(SoC_m\). Kwa njia hii, nishati ya chini inayohitajika kwa usafiri hupewa kipaumbele.

Kundi la magari la uwezekano liliundwaje?

Idadi na hali ya nishati ya magari yaliyounganishwa kwenye kituo cha kuchajia si thabiti siku nzima. Umbali wa safari, nyakati za kufika kituoni na muda wa kubaki yameunganishwa hutofautiana. Watafiti waliwakilisha kutokuwa na uhakika huu kwa mbinu ya Monte Carlo badala ya modeli moja ya betri isiyobadilika.

Hali ya awali ya chaji ilitolewa katika utafiti kwa uhusiano ufuatao:

\[ SoC_0= \left( 1-\frac{nL}{L_{\max}} \right) \]

\(L\) inaonyesha umbali wa safari ya kila siku; \(L_{\max}\) inaonyesha masafa ya juu zaidi ya gari. Maana na kipimo cha kigezo \(n\) katika mlinganyo havijafafanuliwa kwa uwazi wa kutosha katika maandishi. Kwa hiyo, ili kujenga upya mlinganyo, ni muhimu kuona msimbo wa hesabu uliotumiwa na waandishi.

Msongamano wa uwezekano wa umbali wa safari ya kila siku:

\[ f(L)= \frac{1}{L\sigma_L\sqrt{2\pi}} \exp\left[ -\frac{(\ln L-\mu_L)^2}{2\sigma_L^2} \right] \]

ulitolewa hivyo. Ingawa maandishi yanaita usambazaji huu kuwa wa kawaida, uwepo wa \(\ln L\) na \(1/L\) katika mlinganyo unaonyesha kuwa umbo lake la kihisabati ni usambazaji wa lognormal.

Wakati wa kufika kwenye kituo cha kuchajia uliwakilishwa kwa usambazaji wa kawaida:

\[ f(\tau_{\mathrm{arrive}}) = \frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma_t^2}} \exp\left[ -\frac{(\tau_{\mathrm{arrive}}-\mu_t)^2} {2\sigma_t^2} \right] \]

Muda wa kufikia kizingiti cha \(SoC_m\) ulitolewa katika utafiti kama:

\[ \tau_{SoC_m} = \frac{Lw_{\mathrm{cons}}-w_t+w_m} {w_{\mathrm{charge}}} \]

\(w_{\mathrm{cons}}\) inawakilisha matumizi ya nishati kwa kilomita; \(w_m\) kiwango cha nishati katika hali ya chaji ya kizingiti; na \(w_{\mathrm{charge}}\) nguvu ya kuchaji. Kwa kuwa \(w_t\) imefafanuliwa katika maandishi kama “EV rated power”, maelezo ya vipimo vya mlinganyo hayajakamilika.

Muda ambao gari moja linaweza kubaki limeunganishwa kwa ajili ya usaidizi:

\[ \tau_{\mathrm{support}} = (1+r)\tau_{SoC_m} \]

ulihesabiwa hivyo. \(r\) ni mgawo wa muda wa nasibu unaotegemea tabia ya kuendesha.

Nishati ya jumla ya usaidizi wa kundi:

\[ E_{\mathrm{support,agg}} = \int_{\langle\tau_{\mathrm{support}}\rangle} P_{\mathrm{EV,avg}}(t)\,dt \]

ilifafanuliwa hivyo. \(P_{\mathrm{EV,avg}}\) inaonyesha wastani wa nguvu ya kilele inayopatikana ya magari yaliyounganishwa. Mkakati wa udhibiti huchaguliwa kulingana na makadirio haya ya jumla ya nishati.

Thamani zilizotumiwa kwa modeli ya Monte Carlo

Histogramu ya majaribio 10.000 inaonyesha usambazaji unaoenea takriban katika safu ya 9,2–10,2 MW. Watafiti walieleza nguvu inayopatikana ya kundi katika kiwango cha kujiamini cha %90 kuwa takriban 10 MW, lakini hawakuandika mipaka ya chini na ya juu ya nambari kando.

Modeli ya betri

Betri ya lithiamu-ioni iliwakilishwa kwa modeli sawia ya Shepherd. Volti ya kutoa chaji:

\[ V= V_0 -k\frac{C_{\max}}{C_{\max}-it}i_l -k\frac{C_{\max}}{C_{\max}-it}it +Ae^{-Bit} \]

Volti ya kuchaji ilikuwa:

\[ V= V_0 -k\frac{C_{\max}}{0{,}1C_{\max}+it}i_l -k\frac{C_{\max}}{C_{\max}-it}it +Ae^{-Bit} \]

kwa namna hii. \(V_0\) inawakilisha volti bila mzigo, \(k\) mgawo wa polarization, \(C_{\max}\) uwezo wa juu zaidi, \(i_l\) sehemu ya masafa ya chini ya mkondo wa betri, na \(A\) pamoja na \(B\) ni migawo ya eneo la volti la kielelezo.

Modeli hii inawakilisha mienendo ya volti ya umeme na hali ya chaji ya betri. Taratibu za uharibifu wa muda mrefu kama kuzeeka kunakotegemea joto la seli, ukuaji wa kiolesura cha elektroliti kigumu, upakaji wa lithiamu, kupungua kwa uwezo au kuongezeka kwa upinzani wa ndani hazijatatuliwa.

Muunganisho wa elektroniki za nguvu

Betri iliunganishwa kwenye mfumo wa basi la DC kupitia kibadilishaji kisichotengwa cha DC–DC kinachofanya kazi katika hali ya kuongeza volti. Basi la DC huhamisha nguvu amilifu kwenda kwenye gridi kupitia kibadilishaji cha chanzo cha volti.

Milinganyo ya volti ya mhimili \(d\) na \(q\) ya kibadilishaji ni:

\[ V_{db} = V_{dg}-R_gi_{dg} -L_g\frac{di_{dg}}{dt} -\omega_gL_gi_{qg} \]

\[ V_{qb} = V_{qg}-R_gi_{qg} -L_g\frac{di_{qg}}{dt} -\omega_gL_gi_{dg} \]

Nguvu amilifu ilidhibitiwa hasa kwa rejea ya mkondo wa mhimili \(d\). Katika utafiti, rejea ya mhimili \(q\) ilichaguliwa kuwa sifuri na hali hii ilielezwa kwa kauli “zero-power-factor operation”. Hata hivyo, maana ya kiufundi ya kauli hii haikuhalalishwa kando katika mfumo wa rejea uliotumiwa.

Udhibiti wa kihierarkia wa tabaka tatu

Kielelezo 4 katika ukurasa wa 11 wa utafiti kinagawanya usaidizi wa magari ya umeme katika viwango vitatu vya udhibiti:

Kidhibiti cha kati hupokea marudio ya mfumo na hali ya usaidizi wa haraka wa marudio wa shamba la upepo. Vituo vya kuchajia huwasilisha kiasi cha nishati inayopatikana katika magari yaliyounganishwa kwa wakusanyaji wa kikanda. Kwa njia hii, uamuzi katika kiwango cha mfumo wa nguvu hupelekwa kwa idadi kubwa ya betri ndogo katika kiwango cha usambazaji.

Kiwango cha chini cha marudio huamuliwaje?

Ili kuanzisha nguvu ya gari la umeme kwa wakati sahihi, kiwango cha mabadiliko ya marudio kilikadiriwa kwa kichujio cha Kalman. Vekta ya hali ni:

\[ \mathbf{x}(k)= \begin{bmatrix} f(k)\\ \dot{f}(k) \end{bmatrix} \]

na matriksi ya mpito ni:

\[ A= \begin{bmatrix} 1 & 0{,}02\\ 0 & 1 \end{bmatrix} \]

Muda wa sampuli uliwekwa kuwa sekunde 0,02. Kovariansia ya kelele ya mchakato ni:

\[ Q= \begin{bmatrix} 10^{-4} & 0\\ 0 & 10^{-2} \end{bmatrix} \]

na kovariansia ya kelele ya kipimo ni:

\[ R= \begin{bmatrix} 10^{-3} & 0\\ 0 & 10^{-1} \end{bmatrix} \]

ilichaguliwa hivyo. Thamani ya RoCoF iliyochujwa ilipobadilika kutoka hasi kwenda chanya, ilikubaliwa kuwa marudio yamefikia nukta ya chini zaidi na wakati wa \(t_{\mathrm{nadir}}\) ukaamuliwa.

Mkakati I: Usaidizi wa urejeshaji pekee

Ikiwa nishati inayopatikana ya kundi iko chini ya kizingiti \(d\) kilichowekwa na mwendeshaji, Mkakati I huchaguliwa. Nguvu ya magari huanza tu baada ya kiwango cha chini cha marudio na hupunguzwa kwa mstari katika muda wa urejeshaji wa rota:

\[ P_{\mathrm{EV}}(t)= \begin{cases} P_{s,\max} -\dfrac{P_{s,\max}}{T_{\mathrm{rec}}} (t-t_{\mathrm{nadir}}), & t_{\mathrm{nadir}} \leq t \leq t_{\mathrm{nadir}}+T_{\mathrm{rec}}\\ 0, & \text{diğer zamanlarda} \end{cases} \]

Kipaumbele cha mkakati huu si kuinua kiwango cha chini cha kwanza cha marudio, bali kupunguza mzigo wa jenereta sinkroni wakati marudio yanarejea. Kipindi ambacho betri ya gari la umeme hubaki ikitumika ni chenye kikomo.

Mkakati II: Usaidizi wa hatua mbili kabla na baada ya tukio

Ikiwa nishati ya kundi inazidi kizingiti \(d\), Mkakati II hutumiwa. Magari hutoa usaidizi kwa nguvu iliyopunguzwa kabla ya kiwango cha chini cha marudio na kwa nguvu ya juu zaidi baada ya kiwango hicho:

\[ P_{\mathrm{EV}}(t)= \begin{cases} \dfrac{P_{s,\max}}{2} -\delta P_{s,\max} \dfrac{t-t_0}{t_{\mathrm{nadir}}-t_0}, & t_0\leq t\leq t_{\mathrm{nadir}}\\ P_{s,\max} -\dfrac{P_{s,\max}}{T_{\mathrm{rec}}} (t-t_{\mathrm{nadir}}), & t_{\mathrm{nadir}} \leq t \leq t_{\mathrm{nadir}}+T_{\mathrm{rec}}\\ 0, & \text{diğer zamanlarda} \end{cases} \]

\(\delta\) ni mgawo unaochaguliwa na mwendeshaji kati ya 0 na 1. Katika utafiti, kizingiti \(d\) kilichukuliwa kiholela kuwa 0,05 MWh. Hakuna uboreshaji uliotolewa unaoamua kiotomatiki thamani za \(d\) na \(\delta\).

Kwa nini uanzishaji katika kiwango cha chini cha marudio ulichaguliwa?

Pia ililinganishwa kando ikiwa usaidizi wa magari ya umeme unapaswa kuanzishwa kulingana na ishara ya urejeshaji iliyopangwa awali ya turbini ya upepo au kulingana na kiwango halisi cha chini cha marudio.

Mbinu inayotegemea \(t_{\mathrm{nadir}}\) ilitoa matokeo bora hasa kwa muda wa kupanda na kupitiliza. Kwa upande mwingine, kiwango cha chini cha marudio cha Mkakati II kilikuwa 59,40 Hz kwa mbinu inayotegemea ishara na 59,38 Hz kwa mbinu inayotegemea \(t_{\mathrm{nadir}}\). Kwa hiyo, uamuzi wa muda “bora zaidi” hautegemei tu kiwango cha chini cha marudio bali unategemea vipimo vyote vya mwitikio wa mpito.

Matokeo makuu katika mfumo wa IEEE-9 bus

Katika mfumo uliorekebishwa wa IEEE-9 bus, jenereta sinkroni tatu zenye maelezo ya kina, shamba la upepo la DFIG lenye nguvu ya 75 MW na kundi la magari ya umeme lenye nguvu inayopatikana ya karibu 10 MW viliwekwa kwenye modeli. Kasi ya upepo ilikuwa 12 m/s, ongezeko la ghafla la mzigo 100 MW na wakati wa tukio sekunde 130.

Kwa sababu Mkakati I hufanya kazi tu baada ya kiwango cha chini, ongezeko katika kiwango cha chini cha marudio ni dogo sana. Athari yake kuu huonekana katika kipindi cha urejeshaji. Kwa kuwa Mkakati II hutoa usaidizi pia katika sehemu ya kwanza ya tukio, uliinua kiwango cha chini cha marudio kwa kiwango kinachoonekana zaidi.

Wasifu wa uzalishaji wa ziada wa muda na urejeshaji wa shamba la upepo haukuathiriwa sana na ujumuishaji wa magari ya umeme. Rejea ya mkondo wa mhimili \(d\) ya kibadilishaji cha gari la umeme ilifuata ishara ya udhibiti, huku rejea ya mhimili \(q\) ikidumishwa katika sifuri.

Ulinganisho na usaidizi usiobadilika

Katika hali ya kawaida ya ulinganisho, kundi la magari ya umeme lilitoa takriban 10 MW ya nguvu isiyobadilika mara tu tukio lilipoanza, na usaidizi ukakatwa ghafla katika wakati fulani. Mbinu hii ilitoa usaidizi wenye nguvu zaidi katika kushuka kwa kwanza kwa marudio.

Hata hivyo, nguvu ilipopunguzwa kwa ghafla hadi sifuri, kutokuwa na usawa mpya wa nguvu kulitokea kwenye gridi na mzunguko wa pili wa marudio ukaonekana. Kwa kuwa katika mikakati iliyopendekezwa nguvu hupunguzwa kwa mstari, athari hii ya uondoaji wa ghafla ilipunguzwa.

Wakati pato la nguvu ya umeme la jenereta sinkroni lilipochunguzwa, mikakati ya msingi wa mteremko ilipunguza nguvu iliyohitajika kutoka kwa jenereta wakati wa kipindi cha urejeshaji wa turbini ya upepo. Usaidizi usiobadilika ulitoa mwitikio bora wa mpito mwanzoni, huku mbinu iliyopendekezwa ikifanya kipindi cha urejeshaji kuwa na uwiano zaidi.

Ulinganisho wa matumizi ya betri

Matumizi ya nishati ya Mkakati I ni takriban %68,6 chini kuliko usaidizi usiobadilika. Katika Mkakati II, upungufu ni takriban %64,8. Hata hivyo, kwa kuwa kitengo cha safu ya matumizi ya nishati hakikutolewa, haiwezekani kutafsiri thamani hizo kama kWh, MWh, asilimia au nishati iliyosanifishwa.

Ingawa Mkakati II una upitishaji wa nishati mkubwa kidogo kuliko Mkakati I, upungufu wa juu zaidi wa hali ya chaji ni mdogo. Uhusiano wa tofauti hii na mgawanyo wa nguvu kati ya magari, wakati wa kuanza au hesabu ya kiashiria kilichotumiwa haukuelezwa kwa kina katika makala.

Matokeo haya hayapimi kupungua halisi kwa uwezo wa betri. Yanaonyesha tu mabadiliko ya muda mfupi ya hali ya chaji na upitishaji wa nishati. Ili kubaini kuzeeka kwa mzunguko wa muda mrefu, joto, kemia ya seli, kiwango cha mkondo, kiwango cha chaji, muda wa kupumzika na maelfu ya marudio vinapaswa kuwekwa kwenye modeli.

Ucheleweshaji wa mawasiliano

Safu ya 200–550 ms ilitarajiwa kwa ucheleweshaji wa jumla. Katika uchanganuzi wa majaribio wa unyeti, ucheleweshaji uliongezwa kutoka 250 ms hadi 950 ms.

Katika Mkakati II, ucheleweshaji ulisababisha usaidizi wa nguvu ya chini unaotolewa kabla ya kiwango cha chini na nguvu ya kilele baada ya kiwango hicho kutokea baadaye. Katika Mkakati I, kwa kuwa usaidizi tayari huanza baada ya kiwango cha chini cha marudio, athari ya ucheleweshaji ilionekana hasa katika eneo la urejeshaji.

Umbo la jumla la mikondo ya marudio lilibaki karibu na hali isiyo na ucheleweshaji, lakini mabadiliko madogo yalitokea katika nguvu ya kilele na nukta ya uendeshaji. Matokeo haya yanaonyesha ustahimilivu fulani kwa ucheleweshaji chini ya hali mahususi za uigaji; upotevu wa pakiti, ucheleweshaji usio wa kawaida, hitilafu ya usawazishaji wa saa, kukatika kwa mawasiliano au uingiliaji hasidi wa data havikuwekwa kwenye modeli.

Athari ya wastani wa hali ya chaji

Nguvu inayopatikana ya kundi ilikubaliwa kuwa sawia moja kwa moja na wastani wa hali ya chaji ya magari yaliyounganishwa. Wastani wa juu zaidi wa hali ya chaji ulitoa usaidizi mkubwa zaidi wa nguvu, kiwango bora zaidi cha chini cha marudio, muda mfupi zaidi wa kupanda na kupitiliza kwa chini zaidi.

Kadiri hali ya chaji ilivyopungua, pato la nguvu la kundi la magari ya umeme lilipunguzwa kwa mstari. Katika betri halisi, uwezo wa nguvu hauwezi kubadilika kila wakati kwa mstari na hali ya chaji kutokana na joto, volti ya seli, mipaka ya mfumo wa usimamizi wa betri, kiwango cha kuzeeka na uwezo wa kibadilishaji.

Matokeo ya mfumo wa IEEE-39 bus

Ili kujaribu mbinu katika mtandao mkubwa zaidi, ilitumika kwenye mfumo uliorekebishwa wa IEEE-39 bus. Katika sekunde ya 50, ongezeko mbili tofauti za mzigo za 300 MW na 600 MW ziliundwa.

Katika ongezeko la mzigo wa 600 MW, usaidizi wa magari ya umeme ulibadilisha kiwango cha chini cha marudio kwa kiasi kidogo tu, lakini uliboresha muda wa urejeshaji wa marudio. Nguvu ya kundi ilifuata muundo wa mteremko unaofanana na ule wa mfumo wa IEEE-9 bus kwa Mkakati I na Mkakati II.

Katika tukio la 300 MW, Mkakati II pia ulitoa mkondo wa marudio ulio bora kidogo. Hata hivyo, majina ya hali katika maandishi ya matokeo hayana uthabiti; katika baadhi ya sentensi Mkakati II umeandikwa kama “Senaryo II”.

Ugunduzi muhimu katika uchanganuzi wa IEEE-39 bus ni kwamba usaidizi wa magari ya umeme unaweza kusababisha mitikisiko mikubwa zaidi katika pato la nguvu la shamba la upepo. Mwingiliano huu unaonyesha kuwa kufanya kazi vizuri kwa vidhibiti vya magari ya umeme na turbini za upepo kila kimoja kivyake hakuhakikishi kwamba mfumo mzima hautakuwa na mitikisiko.

Nguvu za utafiti

• Mbinu ya usaidizi wa muda wenye kikomo imeendelezwa ili kujaribu kulinda kipaumbele cha usafiri cha magari ya umeme.
• Usaidizi wa kwanza wa marudio wa turbini ya upepo na hatua ya kurejesha kasi ya rota zimeshughulikiwa kando.
• Kutokuwa na uhakika wa safari za kila siku za magari na wakati wa kufika kituoni kumewakilishwa kwa modeli ya Monte Carlo.
• Betri, kibadilishaji cha DC–DC, VSC na vidhibiti vya gridi vimejumuishwa katika modeli ya mienendo.
• Muundo wa kihierarkia unaojumuisha viwango vya kidhibiti cha kati, mkusanyaji na kituo cha kuchajia umeundwa.
• Muda wa kuingiza nguvu umelinganishwa kwa mbinu mbili tofauti.
• Mbinu iliyopendekezwa ya msingi wa mteremko imelinganishwa na usaidizi wa EV wenye nguvu isiyobadilika.
• Mabadiliko ya hali ya chaji na upitishaji wa nishati yamewasilishwa kama viashiria vya athari kwenye matumizi ya gari.
• Unyeti wa ucheleweshaji wa mawasiliano katika safu ya 250–950 ms umechunguzwa.
• Mbinu imejaribiwa katika mifumo yote miwili ya IEEE-9 bus na IEEE-39 bus.
• Matriksi za kichujio cha Kalman na muda wa sampuli zimetolewa katika sehemu ya kiambatisho.
• Utafiti umeeleza wazi kuwa mitikisiko ya nguvu ya upepo inayoweza kutokea katika mtandao mkubwa ni kizuizi.

Vikwazo vya utafiti

• Utafiti ni preprint ambayo haijapitiwa na wahakiki wenzao.
• Matokeo yote yanategemea uigaji wa kidijitali.
• Hakuna kipimo halisi cha kituo cha kuchajia, gari la umeme au mtambo wa upepo kilichotumiwa.
• Hakuna uigaji wa hardware-in-the-loop au uigaji wa kidijitali wa wakati halisi uliofanywa.
• Haijaonyeshwa kwa kiwango gani usambazaji wa safari za kila siku na nyakati za kufika unawakilisha eneo la matumizi lililochunguzwa.
• Magari 2.000, betri ya 50 kWh na nguvu ya kuchaji ya 7 kW ni usanidi mmoja mkuu wa kundi.
• Modeli tofauti za magari, kemia za betri na nguvu za vibadilishaji hazijashughulikiwa kando.
• Kuna matatizo ya ufafanuzi wa vigezo katika milinganyo ya hali ya awali ya chaji na muda wa kizingiti.
• Mipaka ya transfoma ya usambazaji, mkondo wa laini na volti ya vituo vya kuchajia haijawekwa kwenye modeli.
• Athari ya usaidizi wa magari ya umeme kwenye nguvu tendaji na volti ya eneo haijachunguzwa.
• Kuzeeka kwa betri kumewakilishwa tu kwa mabadiliko ya SoC na upitishaji wa nishati.
• Kitengo cha kiashiria cha matumizi ya nishati hakijaelezwa.
• Kizingiti cha kuchagua mkakati \(d\) kimewekwa kiholela.
• Mbinu ya kuchagua mgawo \(\delta\) haijawasilishwa.
• Kuna kutokulingana kadhaa ndani ya maandishi katika upangaji nambari wa hali.
• Uchanganuzi wa mawasiliano haujumuishi upotevu wa pakiti, kukatika au shambulio la mtandao.
• Ushiriki wa watumiaji, malipo, dhamana ya betri na muundo wa mkataba havijachunguzwa.
• Soko halisi la huduma za marudio na vikwazo vya grid code havijaongezwa kwenye modeli.
• Hakuna mbinu iliyotengenezwa ya kupunguza mitikisiko iliyoongezeka ya nguvu ya upepo iliyoonekana katika mfumo wa IEEE-39 bus.
• Msimbo chanzo na faili za uigaji za utafiti hazijashirikiwa.

Matokeo yanayoungwa mkono na utafiti

• Kundi la magari ya umeme linaweza kutoa usaidizi wa muda mfupi wa nguvu amilifu katika modeli zilizochunguzwa.
• Usaidizi unaotolewa baada ya kiwango cha chini cha marudio unaweza kupunguza mzigo wa jenereta sinkroni wakati kasi ya rota ya turbini ya upepo inarejeshwa.
• Mkakati II, unaofanya kazi kabla na baada ya kiwango cha chini cha marudio, ulitoa vipimo bora zaidi vya jumla vya marudio katika uigaji wa IEEE-9 bus.
• Kukatwa ghafla kwa usaidizi wa msingi wa mteremko kulipunguza mzunguko wa pili wa marudio ikilinganishwa na kukatwa ghafla kwa usaidizi usiobadilika.
• Mbinu zilizopendekezwa zilionyesha mabadiliko madogo ya hali ya chaji kuliko usaidizi usiobadilika.
• Modeli ya Monte Carlo ilitoa takriban 10 MW ya nguvu inayopatikana ya kundi kwa vigezo vilivyochaguliwa.
• Ucheleweshaji wa 250–950 ms uliochunguzwa haukuharibu kabisa mwitikio wa jumla wa marudio, lakini ulibadilisha muda wa kuingiza nguvu na thamani ya kilele.
• Kadiri wastani wa hali ya chaji ulivyoongezeka, nguvu ya usaidizi ya kundi la magari ya umeme na utendaji wa marudio uliboreka.
• Mbinu pia iliboresha tabia ya urejeshaji wa marudio katika mfumo wa IEEE-39 bus.
• Kunaweza kuwa na mwingiliano kati ya udhibiti wa magari ya umeme na turbini za upepo unaoweza kusababisha mitikisiko.

Matokeo ambayo utafiti hauyathibitishi

• Utafiti hauthibitishi kwamba wamiliki halisi wa magari ya umeme watashiriki katika mfumo.
• Hauonyeshi kwamba mbinu iliyopendekezwa haiathiri maisha ya betri.
• Mabadiliko madogo ya SoC hayamaanishi kwamba kuzeeka kwa kielektrokemia si muhimu.
• Hauonyeshi kwamba usaidizi wa 10 MW unaweza kupatikana kutoka kwa magari 2.000 katika hali zote.
• Hauthibitishi kwamba miundombinu ya mawasiliano itafanya kazi kwa kuaminika katika uwanja halisi kwa ucheleweshaji wa 200–550 ms.
• Haithibitishi kwamba mbinu haitasababisha tatizo la volti au kupakia transfoma kupita kiasi katika gridi ya usambazaji.
• Matokeo kutoka mitandao ya majaribio ya IEEE hayawezi kuhamishwa moja kwa moja kwenda kwenye gridi halisi ya nchi.
• Haiwezi kusemwa kwamba Mkakati II ndio chaguo bora kwa kila ukubwa wa tukio, kasi ya upepo na uwiano wa nishati jadidifu.
• Haiwezi kujumlishwa kwamba usaidizi usiobadilika utasababisha kushuka kwa pili kwa marudio katika matumizi yote.
• Haijaonyeshwa kwamba udhibiti uliopendekezwa una faida kiuchumi.
• Dhamana ya betri, fidia ya mtumiaji na malipo ya soko la nishati hayajatathminiwa.
• Usalama wa mtandao na faragha ya data havijathibitishwa.
• Mfumo si bidhaa ya kibiashara iliyo tayari kufanya kazi kwa wakati halisi.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Mtiririko wa kazi wa kidijitali

1. Nukta ya nguvu ya juu zaidi na mienendo ya usaidizi wa haraka wa marudio ya turbini ya upepo ya DFIG iliwekwa kwenye modeli.
2. Nishati iliyochukuliwa kutoka kwa nishati ya kinetiki ya rota wakati wa usaidizi na mahitaji ya nishati ya urejeshaji yalihesabiwa.
3. Usambazaji wa uwezekano wa umbali wa kila siku na wakati wa kufika wa magari ya umeme ulifafanuliwa.
4. Nguvu inayopatikana ya kundi iliundwa kwa magari 2.000 na majaribio 10.000 ya Monte Carlo.
5. Betri ya gari iliwakilishwa kwa modeli ya lithiamu-ioni ya Shepherd.
6. Betri iliunganishwa na kibadilishaji cha DC–DC pamoja na modeli ya VSC iliyounganishwa kwenye gridi.
7. Muundo wa tabaka tatu unaojumuisha kidhibiti cha kati cha EV, wakusanyaji na vituo vya kuchajia uliundwa.
8. RoCoF ilikadiriwa kwa kichujio cha Kalman kutoka data ya marudio ya PMU.
9. Wakati RoCoF ilipokuwa chanya ulitambuliwa kama kiwango cha chini cha marudio.
10. Ikiwa nishati inayopatikana ilikuwa chini ya kizingiti \(d\), Mkakati I ulichaguliwa; ikiwa ilikuwa juu, Mkakati II ulichaguliwa.
11. Mbinu ilijaribiwa katika mtandao uliorekebishwa wa IEEE-9 bus kwa ongezeko la mzigo wa 100 MW.
12. Uanzishaji unaotegemea kiwango cha chini cha marudio ulilinganishwa na uanzishaji unaotegemea muda wa FFR uliopangwa.
13. Mikakati iliyopendekezwa ililinganishwa na usaidizi wa magari ya umeme wenye nguvu isiyobadilika.
14. Mabadiliko ya SoC ya betri na upitishaji wa nishati yalitathminiwa.
15. Unyeti wa ucheleweshaji wa mawasiliano wa 250–950 ms ulitumika.
16. Athari ya viwango tofauti vya wastani wa SoC kwenye nguvu ya usaidizi ilichunguzwa.
17. Mbinu ilijaribiwa tena katika mtandao wa IEEE-39 bus kwa ongezeko la mzigo wa 300 na 600 MW.

Usanidi mkuu wa mfumo

Kazi linganishi ya mikakati

Muhtasari wa kimuktadha wa matokeo makuu

Hitimisho la kisayansi

Matokeo muhimu zaidi ya utafiti yanaonyesha kwamba usaidizi wa marudio wa magari ya umeme unapaswa kubuniwa si kwa kuzingatia tu “kiasi gani cha nguvu kinatolewa” bali pia “nguvu inaondolewa wakati gani na kwa namna gani”. Usaidizi wenye nguvu isiyobadilika unaweza kukandamiza kwa ufanisi zaidi kushuka kwa kwanza kwa marudio; hata hivyo, kukatwa kwa ghafla kwa nguvu kunaweza kuunda kutokuwa na usawa mpya.

Udhibiti wa msingi wa mteremko hulandanisha nguvu ya magari ya umeme na urejeshaji wa kasi ya rota ya turbini ya upepo. Kupitia ulinganishaji huu, lengo ni kuzuia jenereta sinkroni kulazimika kukidhi kwa wakati mmoja ongezeko la mzigo na mahitaji ya urejeshaji wa turbini ya upepo.

Mkakati I ndio mbinu inayozuia zaidi matumizi ya nishati ya wamiliki wa magari; hata hivyo, hauboresha kwa kiasi kikubwa kiwango cha chini cha kwanza cha marudio. Mkakati II hufunika kipindi kikubwa zaidi na huongeza utendaji wa jumla wa marudio. Kwa hiyo, uchaguzi kati ya mikakati hiyo miwili unapaswa kufanywa si kwa kuzingatia nishati inayopatikana pekee, bali pia ukubwa wa tukio, mipaka ya usalama wa marudio na hitaji la chini la chaji la mtumiaji.

Utafiti unawasilisha usanifu wa udhibiti unaotia matumaini kiufundi; hata hivyo, kwa matumizi ya uwanjani, udhibiti wa kihierarkia unahitaji kubuniwa upya pamoja na mipaka ya gridi ya usambazaji, waendeshaji tofauti wa kuchaji, malipo ya soko, usalama wa mtandao, idhini ya mtumiaji na dhamana za betri.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Jina kamili la asili la utafiti: Collaborative Frequency Support in Wind-Integrated Power Systems Using EVs with Reduced Impact on Vehicle Operation

Waandishi na mpangilio wao: Sunil V Chandran; Deepak M.

Mwandishi mwenza wa kwanza: Hakuna taarifa kuhusu mchango sawa au uandishi mwenza wa kwanza katika utafiti.

Mwandishi wa mawasiliano: Katika PDF, mwandishi wa mawasiliano hajaonyeshwa kwa nyota au kauli tofauti. Rekodi rasmi ya metadata ya SSRN inaonyesha Deepak M kama “Contact Author”.

Anwani za barua pepe za waandishi:

• Sunil V Chandran: sunilvarickayil@gmail.com
• Deepak M: deepakm@nitc.ac.in

Taasisi: Department of Electrical Engineering, National Institute of Technology Calicut, NIT Campus P O, Calicut/Kozhikode, Kerala 673601, India.

Uthibitishaji wa taasisi na nafasi: Katika wasifu rasmi wa kitivo wa NIT Calicut, Deepak M ameorodheshwa kama profesa msaidizi katika Department of Electrical Engineering na mtafiti wa uendeshaji na udhibiti wa mifumo ya nguvu. Wasifu huo pia unaonyesha Sunil V Chandran miongoni mwa watafiti wa udaktari wa Deepak M tangu Agosti 2021.

DOI: 10.2139/ssrn.6935132

Aina ya chanzo: Makala ya utafiti ya preprint inayojumuisha uundaji wa mienendo ya mfumo wa nguvu, kundi la magari ya umeme la uwezekano na uigaji wa mfumo wa udhibiti.

Jukwaa la uchapishaji: SSRN.

Kiungo rasmi cha SSRN:https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=6935132

Kiungo cha DOI:https://doi.org/10.2139/ssrn.6935132

Tarehe ya uchapishaji: PDF ina kauli “Preprint submitted to Elsevier June 12, 2026”. Rekodi ya SSRN inaonyesha kwamba ilichapishwa tarehe 13 Juni 2026.

Jarida: Jina la jarida lengwa au lililokubali halijaonyeshwa katika PDF. Kauli “ilitumwa kwa Elsevier” haimaanishi kukubaliwa baada ya uhakiki wa wenzao au kuchapishwa katika jarida.

Mchapishaji: Hakuna taarifa ya mchapishaji kwa uchapishaji wa mwisho uliopitiwa na wahakiki wenzao. Utafiti upo kwenye jukwaa la preprint la SSRN.

Hali ya uhakiki: Utafiti haujapitiwa na wahakiki wenzao. Kila ukurasa una onyo “Preprint not peer reviewed”.

Maelezo ya metadata ya kichwa: Kichwa kwenye ukurasa wa rekodi wa SSRN kinaonekana tofauti na kifupi kuliko kichwa kamili katika PDF. Katika maudhui ya kisayansi, kichwa kamili cha asili kwenye ukurasa wa jalada la PDF kimetumika kama msingi.

Ufadhili: Hakuna taarifa tofauti ya ufadhili katika utafiti.

Mgongano wa maslahi: Hakuna taarifa tofauti ya mgongano wa maslahi katika utafiti.

Shukrani: Watafiti wanaishukuru timu ya EMTP kwa usaidizi wa programu na msaada wa kiufundi.

Upatikanaji wa data na msimbo: Msimbo chanzo, faili ya modeli ya EMTP, hati ya Monte Carlo, faili za data za mfumo wa majaribio au kiungo cha hifadhi ya data wazi havijatolewa.

Michango ya waandishi: Hakuna taarifa ya CRediT au taarifa nyingine ya michango ya waandishi.

Maelezo haya ya Kituruki yaliandaliwa kwa kukagua kuanzia mwanzo hadi mwisho maandishi, milinganyo, majedwali, michoro ya udhibiti, michoro ya mtandao, grafu za marudio, usambazaji wa Monte Carlo, ulinganisho wa SoC, uchanganuzi wa ucheleweshaji wa mawasiliano na algoriti ya kiambatisho ya utafiti wa kurasa 32 uliopakiwa. Mbinu na matokeo ya kisayansi yanategemea tu maudhui yaliyowasilishwa katika utafiti. Vyanzo vya nje vilitumika tu kwa uthibitishaji wa kibibliografia wa DOI, rekodi ya SSRN, mwandishi wa mawasiliano na taarifa za taasisi ya NIT Calicut.

Vikwazo vikuu vya utafiti ni kutopitiwa na wahakiki wenzao, kutotumia data ya mfumo halisi, kutotoa uthibitishaji wa uwanjani au wa vifaa, kutathmini uharibifu wa betri kwa viashiria visivyo vya moja kwa moja pekee, kutojumuisha mipaka ya gridi ya usambazaji, kutotaja kitengo cha matumizi ya nishati, kutoboresha vizingiti vya mikakati na kuwepo kwa kutokulingana ndani ya maandishi katika baadhi ya ufafanuzi wa milinganyo, usambazaji na hali.

Kwa hiyo, kiwango cha chini cha marudio kilichoripotiwa cha 59,40 Hz, nguvu ya kundi ya takriban 10 MW na mabadiliko ya −%1,83 SoC si dhamana ya uendeshaji kwa kundi halisi la magari ya umeme au gridi ya nchi. Thamani hizi ni matokeo ya kidijitali chini ya modeli, vigezo, ukubwa wa tukio na mitandao ya majaribio iliyochaguliwa na watafiti.