Método de control de voltaje basado en datos para redes de distribución activa según la teoría del operador de Koopman
Autores: Du, Zhaobin; Lin, Xiaoke; Zhong, Guoduan; Liu, Hao; Zhao, Wenxian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Método de control de voltaje basado en datos para redes de distribución activa según la teoría del operador de Koopman
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Generación distribuida a gran escala
Control de voltaje
Redes de distribución activas
Esquema basado en datos
Buses críticos
Controlador predictivo de modelo lineal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El advenimiento de la generación distribuida a gran escala (DG) ha introducido varios desafíos al control de voltaje de las redes de distribución activas (ADNs). Estos desafíos incluyen la heterogeneidad de los dispositivos de control, la complejidad de los modelos y sus fluctuaciones inherentes. Para mantener la estabilidad del voltaje de la ADN de manera más económica y rápida, se propone en este documento un esquema de control de voltaje de la ADN basado en datos. En primer lugar, basado en la matriz de sensibilidad de estado de múltiples corridas, se agrupan los buses con respuestas de voltaje similares y se seleccionan buses críticos para reducir la escala del modelo. En segundo lugar, se entrena un modelo lineal de dinámica voltaje-potencia en un espacio de estado de alta dimensionalidad basado en los datos fuera de línea de los voltajes de bus críticos, DGs y las salidas del sistema de almacenamiento de energía (ESS), utilizando la teoría de Koopman y el método de Descomposición de Modo Dinámico Extendido (EDMD). También se propone un controlador predictivo de modelo lineal de voltaje, que tiene en cuenta la estabilidad de la ADN y el costo de control. Finalmente, la efectividad y aplicabilidad del método se verifican aplicándolo a un sistema de ADN de 33 buses mejorado. El método de control propuesto puede responder de manera más rápida y precisa a los problemas de fluctuación de voltaje causados por perturbaciones de fuente-carga y fallas de cortocircuito.
Descripción
El advenimiento de la generación distribuida a gran escala (DG) ha introducido varios desafíos al control de voltaje de las redes de distribución activas (ADNs). Estos desafíos incluyen la heterogeneidad de los dispositivos de control, la complejidad de los modelos y sus fluctuaciones inherentes. Para mantener la estabilidad del voltaje de la ADN de manera más económica y rápida, se propone en este documento un esquema de control de voltaje de la ADN basado en datos. En primer lugar, basado en la matriz de sensibilidad de estado de múltiples corridas, se agrupan los buses con respuestas de voltaje similares y se seleccionan buses críticos para reducir la escala del modelo. En segundo lugar, se entrena un modelo lineal de dinámica voltaje-potencia en un espacio de estado de alta dimensionalidad basado en los datos fuera de línea de los voltajes de bus críticos, DGs y las salidas del sistema de almacenamiento de energía (ESS), utilizando la teoría de Koopman y el método de Descomposición de Modo Dinámico Extendido (EDMD). También se propone un controlador predictivo de modelo lineal de voltaje, que tiene en cuenta la estabilidad de la ADN y el costo de control. Finalmente, la efectividad y aplicabilidad del método se verifican aplicándolo a un sistema de ADN de 33 buses mejorado. El método de control propuesto puede responder de manera más rápida y precisa a los problemas de fluctuación de voltaje causados por perturbaciones de fuente-carga y fallas de cortocircuito.