با فراگیر شدن تنظیم کننده های خودکار ولتاژ در سیستم های قدرت، نوع جدیدی از ناپایداری تحت عنوان ناپایداری نوسانی یا سیگنال کوچک در سیستم های قدرت نمایان شد. پایدارسازهای سیستم قدرت جهت حذف نوسانات فرکانس پایین و در نتیجه بهبود پایداری سیگنال کوچک به سیستم های قدرت افزوده شدند. با توجه به تناقض موجود بین رفتار این دو کنترل کننده، هماهنگی بین این دو جهت حفظ پایداری تحت شرایط کاری متفاوت امری ضروری بنظر می رسد. امروزه استفاده از انرژی باد بیش از سایر منابع تجدیدپذیر انرژی مورد توجه قرار گرفته و گسترش روزافزونی یافته است. ورود توربین های بادی به سیستم های قدرت و تاثیرات قابل توجه این توربین ها بر روی دینامیک سیستم و همچنین افزایش عدم قطعیت های حاکم بر سیستم، نیاز به یک تحلیل دینامیکی جامع و همچنین معیاری مناسب و مستقل از نوع خطا و سیستم مورد مطالعه جهت هماهنگی بین این کنترل کننده ها در سیستم های قدرت بزرگ متصل بهم را بیش از پیش حائز اهمیت ساخته است. این تحقیق به ارائه روش کنترلی و معیاری جدید جهت هماهنگی پایدارساز سیستم قدرت و تنظیم کننده خودکار ولتاژ در سیستم های قدرت با مقیاس بزرگ می پردازد. معیار ارائه شده با استفاده از رفتار سیستم پس از وقوع خطا و نحوه حرکت سیستم در صفحه تغییرات زاویه رتور ژنراتور (فاز) – تغییرات ولتاژ ترمینال ژنراتور (پورتره ای از فضای حالت سیستم)، ابزاری قدرتمند و مستقل از سیستم مورد مطالعه را برای هماهنگی معرفی می نماید. معیار ارائه شده بوسیله معادلات ریاضی حاکم بر سیستم قدرت حاصل شده و جهت طراحی کنترل کننده ای مقاوم مورد استفاه قرار داده می شود. الگوریتم کنترلی ارائه شده با ترکیب دو استراتژی کلیدزنی و بازخور منفی، روشی مقاوم در برابر تغییرات بار/تولید را فراهم آورده است. استراتژی کلیدزنی مورد استفاده در این تحقیق بر خلاف روش-های کلیدزنی زمان ثابت با استفاده از رفتار سیستم و بر اساس زاویه بین تغییرات ولتاژ و تغییرات فاز به بهبود عملکرد سیستم بازای هر خطای محتمل کمک می کند. عملکرد مقاوم و مطلوب کنترل کننده ارائه شده بازای تغییرات تولید و بار در سیستم استاندارد 68 شینه ieee، تایید کننده محاسبات ریاضی انجام شده است. روش ارائه شده در حضور انرژی باد به الگوریتمی جهت هماهنگی پایدارساز سیستم قدرت، تنظیم کننده خودکار ولتاژ و ادوات جبران ساز توان راکتیو تبدیل می شود. کارایی روش کنترلی ارائه شده در حضور انرژی باد نیز با شبیه سازی بر روی سیستم مذکور به اثبات رسیده است.

افزایش روزافزون انرژی الکتریکی، محدودیت های زیست محیطی، تلاش های روزافزون جهت کاستن وابستگی به سوخت های فسیلی، مشکلات ناشی از گازهای گلخانه ای و نهایتاً پیشرفت های تکنولوژیکی منجر به سمت و سو گیری کشورها به طرف منابع تولید پراکنده شده است. ویژگی های منحصر به فرد این منابع در یک ساختار تجمیع شده با بار سبب تشکیل ریزشبکه ها در سیستم های قدرت شد. در اوایل ظهور ریزشبکه ها، تأثیرات آن ها بر روی شبکه قدرت با استفاده از اجرا کردن محاسبات پخش بار معمولی انجام می شد. با توجه به نفوذ کم این منابع در سیستم، این فرض کاملاً معقول به نظر رسیده و درنتیجه تأثیرات دینامیکی این منابع بر روی سیستم قابل چشم پوشی بود. حال آنکه عملکرد مناسب سیستم قدرت در حضور قابل توجه منابع تولید پراکنده و ریزشبکه ها درگرو تحلیل پایداری سیستم با درنظرگرفتن اثرات این منابع است. برای نیل به این هدف در گام اول معادلی دینامیکی برای شبکه توزیع فعال مشتمل بر چندین ریزشبکه از دیدگاه مطالعات پایداری فرکانس شبکه ی بالادست توسعه داده می شود. روش معادل سازی پیشنهادی با بهره گیری از تحلیل پرونی به نگاشت کردن رفتار دینامیکی شبکه ی توزیع فعال بر روی ژنراتورهای سنکرون می پردازد. در این راستا با تکیه بر روش مدل سازی جعبه خاکستری به بیان رفتار دینامیکی ریزشبکه ها با استفاده از زوج زمان توقف و ضریب میرایی بار پرداخته می شود. سپس روش دسته بندی مبتنی بر بردار حمایت جهت تجمیع ریزشبکه های موجود در شبکه توزیع فعال و درنتیجه کاهش مرتبه معادل توسعه داده شده مورداستفاده قرار می گیرد. دسته بندی ریزشبکه ها منجر به کاهش محسوس حساسیت پارامترهای مدل توسعه داده شده نسبت به تغییرات نقطه کار، و متعاقباً توسعه ی مدلی مقاوم برای شبکه توزیع فعال می شود. روش پیشنهادی منجر به توسعه مدلی شامل چندین گروه شده که تعامل بین آن ها از طریق توسعه یک شاخص ریاضی جدید مدل می گردد. در گام دوم با توسعه روابط ریاضی مستقل از ابعاد سیستم موردمطالعه، به بررسی تاثیرپذیری کم-ترین مقدار فرکانس لحظه ای، مقدار فرکانس در حالت ماندگار و همچنین میزان تغییرات فرکانس در یک پنجره ی لغزان به عرض 15 ثانیه، از افزایش نفوذ ریزشبکه ها پرداخته می شود. در نهایت در گام سوم از طریق مقایسه روابط توسعه داده شده در گام دوم با استانداردهای موجود، به توسعه دو شاخص ریاضی مستقل از سیستم مورد مطالعه جهت محاسبه کم ترین مقدار اینرسی مجاز شبکه بالادست پرداخته می شود. تلفیق مقدار اینرسی محاسبه شده با معادل دینامیکی توسعه داده شده در گام اول منجر به محاسبه حداکثر نفوذ مجاز ریزشبکه ها از دیدگاه مطالعات پایداری فرکانس می شود.