Control de carga y frecuencia de microred de múltiples áreas utilizando un controlador maestro-esclavo de orden fraccional e entero combinado considerando los efectos del agregador de vehículos eléctricos
Autores: Shayeghi, Hossein; Rahnama, Alireza; Mohajery, Reza; Bizon, Nicu; Mazare, Alin Gheorghita; Ionescu, Laurentiu Mihai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control de carga y frecuencia de microred de múltiples áreas utilizando un controlador maestro-esclavo de orden fraccional e entero combinado considerando los efectos del agregador de vehículos eléctricos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Falta de soporte de red ascendente
Microrredes independientes
Estabilidad de frecuencia
Estrategia de control
Vehículos eléctricos (VEs)
Algoritmo inteligente JAYA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Debido a la falta de soporte de red aguas arriba y baja inercia, las microredes independientes son muy susceptibles a las variaciones de carga y la incertidumbre en la generación de fuentes de energía renovable. La interrupción de la estabilidad de frecuencia de la microred causa graves daños a varios equipos del sistema y cargas sensibles a la frecuencia. Al tener en cuenta los efectos de los vehículos eléctricos (EVs), este documento introduce una estrategia de control innovadora con una configuración maestro-esclavo para el control de frecuencia de microredes interconectadas. En la configuración propuesta, un controlador de orden entero actúa como maestro, mientras que un integrador de orden fraccionario actúa como controlador esclavo. Los controladores maestro y esclavo son optimizados simultáneamente por el algoritmo inteligente JAYA para lograr una efectividad robusta. Además, se implementan no linealidades en el sistema, como límites operativos de generadores diésel, controladores de señal y retrasos de tiempo de envío/recepción. Para evaluar la efectividad de la estrategia de control propuesta en una microred de dos áreas, se investigan seis escenarios básicos: cambios bruscos de carga, perturbaciones en las entradas de unidades basadas en energía renovable, incertidumbres paramétricas, efectos de retraso temporal como un factor no lineal, condiciones de trabajo complicadas e impactos de los EVs. Además, se ha llevado a cabo el rendimiento del controlador en un sistema de bucle cerrado simple para confirmar la viabilidad de su implementación práctica, y también se ha proporcionado una comparación de los hallazgos experimentales y de simulación. Los estudios demuestran la robustez del controlador propuesto, así como su capacidad de respuesta rápida. Además, este controlador presenta una estructura simple que permite una flexibilidad de diseño adicional.
Descripción
Debido a la falta de soporte de red aguas arriba y baja inercia, las microredes independientes son muy susceptibles a las variaciones de carga y la incertidumbre en la generación de fuentes de energía renovable. La interrupción de la estabilidad de frecuencia de la microred causa graves daños a varios equipos del sistema y cargas sensibles a la frecuencia. Al tener en cuenta los efectos de los vehículos eléctricos (EVs), este documento introduce una estrategia de control innovadora con una configuración maestro-esclavo para el control de frecuencia de microredes interconectadas. En la configuración propuesta, un controlador de orden entero actúa como maestro, mientras que un integrador de orden fraccionario actúa como controlador esclavo. Los controladores maestro y esclavo son optimizados simultáneamente por el algoritmo inteligente JAYA para lograr una efectividad robusta. Además, se implementan no linealidades en el sistema, como límites operativos de generadores diésel, controladores de señal y retrasos de tiempo de envío/recepción. Para evaluar la efectividad de la estrategia de control propuesta en una microred de dos áreas, se investigan seis escenarios básicos: cambios bruscos de carga, perturbaciones en las entradas de unidades basadas en energía renovable, incertidumbres paramétricas, efectos de retraso temporal como un factor no lineal, condiciones de trabajo complicadas e impactos de los EVs. Además, se ha llevado a cabo el rendimiento del controlador en un sistema de bucle cerrado simple para confirmar la viabilidad de su implementación práctica, y también se ha proporcionado una comparación de los hallazgos experimentales y de simulación. Los estudios demuestran la robustez del controlador propuesto, así como su capacidad de respuesta rápida. Además, este controlador presenta una estructura simple que permite una flexibilidad de diseño adicional.