Frecuencia de control de soporte del sistema de corriente continua directa multi-terminal integrado en parques eólicos marinos considerando la estabilidad del lado de corriente continua
Autores: Han, Huachun; Li, Qun; Li, Qiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Frecuencia de control de soporte del sistema de corriente continua directa multi-terminal integrado en parques eólicos marinos considerando la estabilidad del lado de corriente continua
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Parque eólico marino
Sistemas de transmisión MTDC
Control de frecuencia
Sistema de generación de energía eólica
Control de inercia virtual
Sistemas MTDC basados en MMC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
La estabilidad de frecuencia de los sistemas eléctricos modernos se ve desafiada debido a la amplia aplicación de sistemas de energía renovable a gran escala, de los cuales la granja eólica marina (OWF) es uno de los recursos dominantes. Las OWFs suelen integrarse en la red mediante sistemas de transmisión de corriente continua de múltiples terminales (MTDC), lo que hace que el flujo de energía sea complicado y el diseño de control de frecuencia sea desafiante. En este documento se propone un método de control de soporte de frecuencia del sistema MTDC integrado de OWFs (denominado sistema OWF-MTDC). Primero, se controla el sistema de generación de turbinas eólicas (WTGS) para reservar una cierta cantidad de potencia disponible de acuerdo con la velocidad del viento en tiempo real para una regulación de frecuencia más completa. Luego, se diseña el control de soporte de frecuencia de las OWFs, y pueden liberar la energía cinética del rotor y la potencia reservada para apoyar la frecuencia de la red terrestre. Además, se diseña el control de inercia virtual de un convertidor modular multinivel (MMC), que también puede proporcionar soporte de frecuencia en caso de emergencia mediante el uso del capacitor de CC. Para garantizar que el control de frecuencia del sistema OWF-MTDC no degrade la estabilidad del sistema, se desarrolla un modelo detallado de impedancia de CC de los sistemas MTDC basados en MMC, considerando el control de potencia constante y el control de voltaje de CC. Sobre la base del modelo de impedancia, se analiza el impacto de los coeficientes de control de frecuencia en la estabilidad del lado de CC del sistema MTDC. Los resultados de la simulación validan el análisis de estabilidad y verifican el método de control de frecuencia propuesto, que puede proporcionar efectivamente soporte de frecuencia a la red eléctrica terrestre.
Descripción
La estabilidad de frecuencia de los sistemas eléctricos modernos se ve desafiada debido a la amplia aplicación de sistemas de energía renovable a gran escala, de los cuales la granja eólica marina (OWF) es uno de los recursos dominantes. Las OWFs suelen integrarse en la red mediante sistemas de transmisión de corriente continua de múltiples terminales (MTDC), lo que hace que el flujo de energía sea complicado y el diseño de control de frecuencia sea desafiante. En este documento se propone un método de control de soporte de frecuencia del sistema MTDC integrado de OWFs (denominado sistema OWF-MTDC). Primero, se controla el sistema de generación de turbinas eólicas (WTGS) para reservar una cierta cantidad de potencia disponible de acuerdo con la velocidad del viento en tiempo real para una regulación de frecuencia más completa. Luego, se diseña el control de soporte de frecuencia de las OWFs, y pueden liberar la energía cinética del rotor y la potencia reservada para apoyar la frecuencia de la red terrestre. Además, se diseña el control de inercia virtual de un convertidor modular multinivel (MMC), que también puede proporcionar soporte de frecuencia en caso de emergencia mediante el uso del capacitor de CC. Para garantizar que el control de frecuencia del sistema OWF-MTDC no degrade la estabilidad del sistema, se desarrolla un modelo detallado de impedancia de CC de los sistemas MTDC basados en MMC, considerando el control de potencia constante y el control de voltaje de CC. Sobre la base del modelo de impedancia, se analiza el impacto de los coeficientes de control de frecuencia en la estabilidad del lado de CC del sistema MTDC. Los resultados de la simulación validan el análisis de estabilidad y verifican el método de control de frecuencia propuesto, que puede proporcionar efectivamente soporte de frecuencia a la red eléctrica terrestre.