This paper presents an improved method to estimate the available inertia in an islanded AC microgrid. Inertia estimation is carried out based on measured frequency response for any arbitrary disturbance that occurs in the system. Modifications are made to the conventional swing equation-based curve-fitting method to obtain an accurate estimate for a system with high penetration of renewable generations. A polynomial curve fit over the total power generation is introduced to estimate the size of the disturbance accurately. Additionally, a variable order polynomial fit is carried out over the measured frequency, which not only improves the estimate of inertia but also helps to refrain the influence of network topology and size/location of the disturbance. The test microgrid system considered is a modified Standard IEEE distribution network, which consists of radial feeders and distributed generations. Firstly, the proposed method is tested on a system with only synchronous generations to assess the accuracy of the estimate. This is followed by the integration of Type 3 and Type 4 wind turbines, and a PV array within the microgrid system. Virtual inertia control is then implemented in the wind turbines to obtain inertial support. Estimation study of the microgrid system with virtual inertia is then carried out. The developed estimation method can accurately estimate the inertia provided by the synchronous sources within the generation mix. Finally, from all the results and observations, the inertia estimation process in a microgrid system is segregated into synchronous and nonsynchronous inertia estimation.

中文翻译：

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基于测量的交流微电网惯性估计

本文提出了一种改进的方法来估算孤岛式交流微电网中的可用惯性。惯性估计是基于测得的频率响应对系统中发生的任何任意干扰进行的。对常规的基于摆动方程的曲线拟合方法进行了修改，以获得对具有高可再生发电量的系统的准确估计。引入了拟合总发电量的多项式曲线，以准确估算干扰的大小。另外，在测量频率上进行了一次变量多项式拟合，这不仅改善了惯性估计，而且有助于抑制网络拓扑结构和干扰大小/位置的影响。所考虑的测试微电网系统是经过修改的标准IEEE分配网络，由径向馈线和分布式发电组成。首先，在仅具有同步代的系统上对提出的方法进行了测试，以评估估计的准确性。接下来是将3型和4型风力发电机以及微阵列系统中的PV阵列集成在一起。然后在风力涡轮机中实施虚拟惯性控制以获得惯性支撑。然后对具有虚拟惯性的微电网系统进行了估算研究。所开发的估计方法可以准确地估计发电混合中同步源提供的惯性。最后，从所有结果和观察中，微电网系统中的惯性估计过程被分为同步和非同步惯性估计。该方法在只有同步代的系统上进行了测试，以评估估计的准确性。接下来是将3型和4型风力发电机以及微阵列系统中的PV阵列集成在一起。然后在风力涡轮机中实施虚拟惯性控制以获得惯性支撑。然后对具有虚拟惯性的微电网系统进行了估算研究。所开发的估计方法可以准确地估计发电混合中同步源提供的惯性。最后，从所有结果和观察中，微电网系统中的惯性估计过程被分为同步和非同步惯性估计。该方法在只有同步代的系统上进行了测试，以评估估计的准确性。接下来是将3型和4型风力发电机以及微阵列系统中的PV阵列集成在一起。然后在风力涡轮机中实施虚拟惯性控制以获得惯性支撑。然后对具有虚拟惯性的微电网系统进行了估算研究。所开发的估计方法可以准确地估计发电混合中同步源提供的惯性。最后，从所有结果和观察中，微电网系统中的惯性估计过程被分为同步和非同步惯性估计。接下来是将3型和4型风力发电机以及微阵列系统中的PV阵列集成在一起。然后在风力涡轮机中实施虚拟惯性控制以获得惯性支撑。然后对具有虚拟惯性的微电网系统进行了估算研究。所开发的估计方法可以准确地估计发电混合中同步源提供的惯性。最后，从所有结果和观察中，微电网系统中的惯性估计过程被分为同步和非同步惯性估计。接下来是将3型和4型风力发电机以及微阵列系统中的PV阵列集成在一起。然后在风力涡轮机中实施虚拟惯性控制以获得惯性支撑。然后对具有虚拟惯性的微电网系统进行了估算研究。所开发的估计方法可以准确地估计发电混合中同步源提供的惯性。最后，从所有结果和观察中，微电网系统中的惯性估计过程被分为同步和非同步惯性估计。所开发的估计方法可以准确地估计发电混合中同步源提供的惯性。最后，从所有结果和观察中，微电网系统中的惯性估计过程被分为同步和非同步惯性估计。所开发的估计方法可以准确地估计发电混合中同步源提供的惯性。最后，从所有结果和观察中，微电网系统中的惯性估计过程被分为同步和非同步惯性估计。