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Diseñando parámetros para remodelar la impedancia de salida del inversor basados en el método D-Split bajo condiciones de red débil

Autores: Wang, Su"e; Zhou, Guangyuan; Hao, Pengfei; Chen, Jingwen

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Diseñando parámetros para remodelar la impedancia de salida del inversor basados en el método D-Split bajo condiciones de red débil


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Tecnologías de generación de energía
Energía eólica de alta permeabilidad
Sistemas fotovoltaicos
Impedancia de red
Estabilidad del inversor
Alimentación proporcional-diferencial en avance

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 54

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Tecnologías novedosas de generación de energía, como la energía eólica de alta permeabilidad y los sistemas fotovoltaicos, presentan una intermitencia, aleatoriedad y volatilidad inherentes. Durante los períodos de producción de energía de estas fuentes, la impedancia de la red eléctrica experimenta con frecuencia fluctuaciones significativas. En consecuencia, la red manifiesta características similares a una red débil, resaltando los desafíos asociados con la integración de fuentes de energía renovable con perfiles de salida variables. Estas fluctuaciones provocan un cambio en los picos de resonancia del filtro de tipo LCL hacia la banda de frecuencia más baja, impactando la estabilidad de las conexiones a la red del inversor. Para mitigar este problema, el presente estudio introduce un enfoque novedoso que integra el método D-split y una estrategia de alimentación proporcional-diferencial. Esta combinación tiene como objetivo remodelar la impedancia de salida del inversor, asegurando su estabilidad constante incluso en medio de fluctuaciones significativas en la impedancia de la red. En esta investigación, los parámetros óptimos del controlador para sistemas que operan bajo condiciones de red robustas son determinados inicialmente. Este proceso de selección implica la aplicación del método D-split, apoyado por visualización gráfica. Además, se emplea el probador de margen de amplitud y ángulo de fase considerando el ancho de banda del sistema como una restricción limitante. Además, teniendo en cuenta la influencia de la impedancia de red, se vuelve a aplicar el método D-split para determinar los valores más adecuados para los parámetros de alimentación proporcional-diferencial. Este ajuste tiene como objetivo mejorar la adaptabilidad del inversor conectado a la red específicamente en escenarios caracterizados por una red débil. Los resultados de la simulación en hardware en bucle cerrado (HIL) demuestran que a pesar de la presencia de armónicos en la red y una relación de impedancia de cortocircuito (SCR) de 3, el inversor mantiene la estabilidad de la red y suprime eficazmente los armónicos. Además, el factor de distorsión armónica total (THD) de la corriente conectada a la red permanece por debajo del 5%.

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