La evaluación de seguridad de frecuencia en línea de un sistema de energía considerando las características variables en el tiempo de la inercia de energía renovable
Autores: Peng, Zefeng; Lu, Yulin; Zhang, Yingmin; Deng, Wenjun; Zeng, Qi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La evaluación de seguridad de frecuencia en línea de un sistema de energía considerando las características variables en el tiempo de la inercia de energía renovable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Energía renovable
Capacidad de respuesta en frecuencia
Evaluación de seguridad
Inercia virtual
Perturbación del sistema
Evaluación en línea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 53
Citaciones: Sin citaciones
El aumento continuo en la tasa de penetración de energía renovable ha llevado a una disminución en la capacidad de respuesta de frecuencia del sistema, lo que presenta grandes desafíos para la seguridad y estabilidad del sistema de energía. Para garantizar la operación segura del sistema de energía, la evaluación de seguridad de frecuencia en línea se ha vuelto necesaria. Sin embargo, las características variables en el tiempo de la inercia virtual de las estaciones de energía renovable hacen que sea más difícil predecir con precisión el punto más bajo de la frecuencia del sistema después de una perturbación. Basado en el modelo de frecuencia general promedio del sistema (G-ASF), este documento propone un modelo G-ASF-H que considera las características variables en el tiempo de la inercia virtual de las estaciones de energía renovable, predice con precisión el punto de frecuencia más bajo después de una perturbación del sistema y realiza la evaluación de seguridad de frecuencia en línea del sistema. En primer lugar, se establece un modelo unificado de generador síncrono virtual para identificar la constante de tiempo de inercia virtual de la estación de energía renovable en tiempo real; luego, bajo el evento de verificación de seguridad de frecuencia predefinido, se calcula periódicamente la desviación máxima de la frecuencia del sistema y se juzga en función del modelo G para realizar la evaluación de seguridad de frecuencia en línea. El análisis de ejemplo en el sistema IEEE de 10 máquinas y 39 nodos muestra que el modelo tiene una alta velocidad y precisión de cálculo bajo diferentes perturbaciones o escenarios de nivel de carga diaria y puede ser utilizado para la evaluación de seguridad en línea de nuevos sistemas de energía con características de inercia virtual variables en el tiempo.
Descripción
El aumento continuo en la tasa de penetración de energía renovable ha llevado a una disminución en la capacidad de respuesta de frecuencia del sistema, lo que presenta grandes desafíos para la seguridad y estabilidad del sistema de energía. Para garantizar la operación segura del sistema de energía, la evaluación de seguridad de frecuencia en línea se ha vuelto necesaria. Sin embargo, las características variables en el tiempo de la inercia virtual de las estaciones de energía renovable hacen que sea más difícil predecir con precisión el punto más bajo de la frecuencia del sistema después de una perturbación. Basado en el modelo de frecuencia general promedio del sistema (G-ASF), este documento propone un modelo G-ASF-H que considera las características variables en el tiempo de la inercia virtual de las estaciones de energía renovable, predice con precisión el punto de frecuencia más bajo después de una perturbación del sistema y realiza la evaluación de seguridad de frecuencia en línea del sistema. En primer lugar, se establece un modelo unificado de generador síncrono virtual para identificar la constante de tiempo de inercia virtual de la estación de energía renovable en tiempo real; luego, bajo el evento de verificación de seguridad de frecuencia predefinido, se calcula periódicamente la desviación máxima de la frecuencia del sistema y se juzga en función del modelo G para realizar la evaluación de seguridad de frecuencia en línea. El análisis de ejemplo en el sistema IEEE de 10 máquinas y 39 nodos muestra que el modelo tiene una alta velocidad y precisión de cálculo bajo diferentes perturbaciones o escenarios de nivel de carga diaria y puede ser utilizado para la evaluación de seguridad en línea de nuevos sistemas de energía con características de inercia virtual variables en el tiempo.