Analysis and study of two‐dimensional parameter bifurcation of wind power farms and composite loads

Abstract

This study focuses on the stability of power system based on codimension‐two bifurcation theory. In this paper, we investigate the impact of load modeling on permissible wind power generation margins in distribution networks. The study considers codimension‐two bifurcations of equilibria and limit cycles in wind power systems depending on varying two parameters simultaneously. The principle parameter is the wind power generation, and the other parameter depends on the different types of loads. The types of loads are ZIP, exponential recovery, dynamic induction loads, and composite load models. To study the effects of the induction motor loads, the proportion of the static component in the motor load is changed and assessed with respect to their mechanical loads. Wind generation margin boundaries are traced, and saddle‐node, Hopf, and limit‐induced bifurcation branches are obtained, delimiting the stable and unstable operating regions in the parameter space. The analysis presented in this paper can pave the way for determining methods for improving and monitoring these margins with consideration to the system parameters and load composition.

Impacto de las fuentes de energía renovable en la estabilidad de la tensión y técnicas de evaluación

“…Por otro lado, los diferentes modelos de carga como ZIP (impedancia, corriente y/o potencia constante), recuperación exponencial, motores de inducción y modelos de carga compuesta impactan en la estabilidad de tensión. En [41], los autores utilizan la teoría de la bifurcación de doble dimensión para investigar este impacto considerando WFs en redes de distribución. Se confirma que el margen de generación máxima por las WFs es controlado por la naturaleza de la carga, mayormente influenciado por el motor de inducción; es decir, depende altamente de la selección correcta de los modelos de carga en el sistema.…”