Análisis de la implementación del control de frecuencia primario y/o inercial en aerogeneradores de velocidad variable en un sistema de energía aislado con alta penetración de energías renovables. Estudio de caso: sistema de energía de El Hierro
Autores: Martínez-Lucas, Guillermo; Sarasúa, José Ignacio; Pérez-Díaz, Juan Ignacio; Martínez, Sergio; Ochoa, Danny
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Análisis de la implementación del control de frecuencia primario y/o inercial en aerogeneradores de velocidad variable en un sistema de energía aislado con alta penetración de energías renovables. Estudio de caso: sistema de energía de El Hierro
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Energía eólica
Respuesta de frecuencia
Sistemas de energía aislados
Turbinas eólicas de velocidad variable
Regulación primaria de frecuencia
Tecnologías renovables
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Con altos niveles de penetración de energía eólica, la respuesta de frecuencia de los sistemas de energía aislados es más probable que se vea afectada en caso de una perturbación repentina de frecuencia o condiciones de viento fluctuantes. Con el fin de minimizar desviaciones de frecuencia excesivas, se han investigado varias técnicas y estrategias de control que involucran Turbinas Eólicas de Velocidad Variable (VSWTs) en sistemas de energía aislados. En este documento, se han analizado los principales beneficios y desventajas de introducir VSWTs, tanto su contribución inercial como su regulación de frecuencia primaria, en un sistema de energía aislado exclusivamente renovable. Se ha prestado especial atención a la influencia de los retrasos de las señales de control en el parque eólico cuando las VSWTs proporcionan regulación primaria, así como al valor de reserva de energía eólica necesario. Para lograr este objetivo, se ha propuesto y aplicado una metodología a un estudio de caso: el sistema de energía de El Hierro. Se ha descrito un modelo dinámico matemático del sistema de energía aislado, que incluye tecnologías exclusivamente renovables. Se han fijado horarios de generación representativos y señales de velocidad del viento de acuerdo con el sistema observado. Finalmente, para obtener conclusiones, se han simulado eventos realistas del sistema, como fluctuaciones en la velocidad del viento y la caída de la unidad de generación con la mayor potencia asignada en el sistema de energía.
Descripción
Con altos niveles de penetración de energía eólica, la respuesta de frecuencia de los sistemas de energía aislados es más probable que se vea afectada en caso de una perturbación repentina de frecuencia o condiciones de viento fluctuantes. Con el fin de minimizar desviaciones de frecuencia excesivas, se han investigado varias técnicas y estrategias de control que involucran Turbinas Eólicas de Velocidad Variable (VSWTs) en sistemas de energía aislados. En este documento, se han analizado los principales beneficios y desventajas de introducir VSWTs, tanto su contribución inercial como su regulación de frecuencia primaria, en un sistema de energía aislado exclusivamente renovable. Se ha prestado especial atención a la influencia de los retrasos de las señales de control en el parque eólico cuando las VSWTs proporcionan regulación primaria, así como al valor de reserva de energía eólica necesario. Para lograr este objetivo, se ha propuesto y aplicado una metodología a un estudio de caso: el sistema de energía de El Hierro. Se ha descrito un modelo dinámico matemático del sistema de energía aislado, que incluye tecnologías exclusivamente renovables. Se han fijado horarios de generación representativos y señales de velocidad del viento de acuerdo con el sistema observado. Finalmente, para obtener conclusiones, se han simulado eventos realistas del sistema, como fluctuaciones en la velocidad del viento y la caída de la unidad de generación con la mayor potencia asignada en el sistema de energía.