Modelado de señal pequeña y análisis de configuración de convertidor de formación de red en sistemas eléctricos renovables al 100%
Autores: Jiang, Kezheng; Liu, Dan; Cao, Kan; Xiong, Ping; Ji, Xiaotong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado de señal pequeña y análisis de configuración de convertidor de formación de red en sistemas eléctricos renovables al 100%
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Energía renovable
Equipos electrónicos de potencia
Convertidores formadores de red
Convertidores seguidores de red
Estrategia de control
Modelo de pequeña señal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Con el rápido desarrollo de fuentes de energía renovable como la energía eólica y la fotovoltaica, la tasa de penetración de equipos electrónicos de potencia representados por convertidores de formación de red (GFM) y convertidores de seguimiento de red (GFL) en el sistema de energía ha ido aumentando. El desarrollo de los sistemas de energía modernos está mostrando gradualmente una tendencia de alta proporción de energía renovable y alta proporción de dispositivos electrónicos de potencia (doble alta), lo que cambia profundamente las características dinámicas de los sistemas de energía modernos. La mayoría de los convertidores en el sistema de energía adoptan la estrategia de control GFL, que carece de la capacidad de soportar frecuencia y voltaje. Los convertidores con control GFM se han incorporado gradualmente a los sistemas de energía renovable de alta proporción debido a sus capacidades de soporte de voltaje y respuesta inercial. Sin embargo, las configuraciones de proporción de convertidores GFM en el sistema híbrido GFM/GFL aún necesitan ser investigadas más a fondo. Por lo tanto, este documento compara los principios básicos y los métodos de control de convertidores basados en la estrategia GFM y la estrategia GFL, establece el modelo de señal pequeña del sistema 100% REI, y analiza comparativamente las características dinámicas de los convertidores GFM y GFL. En segundo lugar, se propone un método de configuración proporcional para el convertidor GFM en el sistema eléctrico independiente de energía renovable al 100% (sistema 100% REI), y luego a través del modelo de señal pequeña, se discute la influencia de diferentes proporciones de convertidores GFM y modo de control en la estabilidad del sistema 100% REI, se explora la proporción mínima de configuración del convertidor GFM para satisfacer la operación estable del sistema. Finalmente, se verifica la corrección de la configuración proporcional de los convertidores GFM propuesta en este documento y la viabilidad técnica de la operación independiente del sistema 100% REI.
Descripción
Con el rápido desarrollo de fuentes de energía renovable como la energía eólica y la fotovoltaica, la tasa de penetración de equipos electrónicos de potencia representados por convertidores de formación de red (GFM) y convertidores de seguimiento de red (GFL) en el sistema de energía ha ido aumentando. El desarrollo de los sistemas de energía modernos está mostrando gradualmente una tendencia de alta proporción de energía renovable y alta proporción de dispositivos electrónicos de potencia (doble alta), lo que cambia profundamente las características dinámicas de los sistemas de energía modernos. La mayoría de los convertidores en el sistema de energía adoptan la estrategia de control GFL, que carece de la capacidad de soportar frecuencia y voltaje. Los convertidores con control GFM se han incorporado gradualmente a los sistemas de energía renovable de alta proporción debido a sus capacidades de soporte de voltaje y respuesta inercial. Sin embargo, las configuraciones de proporción de convertidores GFM en el sistema híbrido GFM/GFL aún necesitan ser investigadas más a fondo. Por lo tanto, este documento compara los principios básicos y los métodos de control de convertidores basados en la estrategia GFM y la estrategia GFL, establece el modelo de señal pequeña del sistema 100% REI, y analiza comparativamente las características dinámicas de los convertidores GFM y GFL. En segundo lugar, se propone un método de configuración proporcional para el convertidor GFM en el sistema eléctrico independiente de energía renovable al 100% (sistema 100% REI), y luego a través del modelo de señal pequeña, se discute la influencia de diferentes proporciones de convertidores GFM y modo de control en la estabilidad del sistema 100% REI, se explora la proporción mínima de configuración del convertidor GFM para satisfacer la operación estable del sistema. Finalmente, se verifica la corrección de la configuración proporcional de los convertidores GFM propuesta en este documento y la viabilidad técnica de la operación independiente del sistema 100% REI.