Estudio sobre mecanismo de inestabilidad y estrategia de compensación para sistemas de almacenamiento de energía distribuida
Autores: Ning, Yuda; Lin, Hu; Wan, Xiaoteng; Huang, Yumeng; Yang, Zhiqin; Wang, Qing; Wang, Tangchong; Deng, Yongqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio sobre mecanismo de inestabilidad y estrategia de compensación para sistemas de almacenamiento de energía distribuida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de almacenamiento de energía distribuida
Modelo de análisis de estabilidad
Estrategia de compensación
Variaciones de impedancia de red
Distorsión armónica total
Lazo de fase-locked
Licencia
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Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de almacenamiento de energía distribuida (DESSs), que se convertirían en componentes clave en un nuevo sistema de energía, pueden entregar de manera flexible la reducción de la carga pico y la gestión de la demanda. Con la popularización de la generación de energía renovable distribuida en una red de distribución, la impedancia de la red varía y los DESSs tienen que enfrentar problemas de estabilidad. Con el fin de mejorar la estabilidad del sistema, se propone una estrategia de compensación para el inversor en un DESS. Primero, se desarrolla un modelo de análisis de estabilidad para mostrar los principales factores que afectan la estabilidad del sistema. Luego, se propone una estrategia de compensación mejorada para el lazo de enganche de fase (PLL) en un DESS, en la cual los parámetros de control se ajustan de forma adaptativa en línea de acuerdo a las condiciones en tiempo real para mejorar la estabilidad de un DESS conectado a la red. Se presentan resultados de simulación y experimentales en bucle de hardware (HIL) para validar la efectividad de la estrategia propuesta. Los resultados de simulación y experimentales muestran que la estrategia propuesta aumenta significativamente la tolerancia del sistema a las variaciones de impedancia de la red, mantiene la distorsión armónica total (THD) por debajo del 5% durante la operación normal y reduce efectivamente el contenido armónico de bajo orden causado por fluctuaciones de impedancia. Además, se demuestra que la estrategia mejora la estabilidad del sistema en condiciones de baja carga del estado de carga (SOC), mostrando su robustez y adaptabilidad a través de varios escenarios operativos.
Descripción
Los sistemas de almacenamiento de energía distribuida (DESSs), que se convertirían en componentes clave en un nuevo sistema de energía, pueden entregar de manera flexible la reducción de la carga pico y la gestión de la demanda. Con la popularización de la generación de energía renovable distribuida en una red de distribución, la impedancia de la red varía y los DESSs tienen que enfrentar problemas de estabilidad. Con el fin de mejorar la estabilidad del sistema, se propone una estrategia de compensación para el inversor en un DESS. Primero, se desarrolla un modelo de análisis de estabilidad para mostrar los principales factores que afectan la estabilidad del sistema. Luego, se propone una estrategia de compensación mejorada para el lazo de enganche de fase (PLL) en un DESS, en la cual los parámetros de control se ajustan de forma adaptativa en línea de acuerdo a las condiciones en tiempo real para mejorar la estabilidad de un DESS conectado a la red. Se presentan resultados de simulación y experimentales en bucle de hardware (HIL) para validar la efectividad de la estrategia propuesta. Los resultados de simulación y experimentales muestran que la estrategia propuesta aumenta significativamente la tolerancia del sistema a las variaciones de impedancia de la red, mantiene la distorsión armónica total (THD) por debajo del 5% durante la operación normal y reduce efectivamente el contenido armónico de bajo orden causado por fluctuaciones de impedancia. Además, se demuestra que la estrategia mejora la estabilidad del sistema en condiciones de baja carga del estado de carga (SOC), mostrando su robustez y adaptabilidad a través de varios escenarios operativos.