Generador síncrono virtual mejorado con retroalimentación de desviación de frecuencia angular y control de recuperación de energía para sistema de almacenamiento de energía
Autores: Askarov, Alisher; Rudnik, Vladimir; Ruban, Nikolay; Radko, Pavel; Ilyushin, Pavel; Suvorov, Aleksey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Generador síncrono virtual mejorado con retroalimentación de desviación de frecuencia angular y control de recuperación de energía para sistema de almacenamiento de energía
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Control de frecuencia
Sistemas de energía eléctrica
Generación con convertidor sin inercia
Microrredes
Sistemas de almacenamiento de energía
Algoritmo de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El control de frecuencia es una de las tareas más importantes en los sistemas eléctricos de potencia. Al mismo tiempo, en los sistemas eléctricos modernos con generación a través de convertidores sin inercia, esta tarea se ha vuelto más compleja. Tal problema es especialmente relevante para las microrredes, que se caracterizan por un aumento significativo en la tasa de cambio de frecuencia y su nadir o cenit. Una forma efectiva es a través del uso de sistemas de almacenamiento de energía (ESS) con un control de formación de red en las microrredes. Con este propósito, este artículo propone una nueva estructura del algoritmo de control basada en un generador síncrono virtual de control de corriente (CC-VSG), en el cual el amortiguamiento se realiza utilizando un controlador de avance. Además, se agrega un controlador proporcional-integral simple a la estructura CC-VSG para controlar el estado de carga del ESS. El análisis de la frecuencia realizado demuestra la independencia de las diferentes operaciones de bucle de control dentro del CC-VSG desarrollado. Al mismo tiempo, se propone una metodología basada en la separación del ancho de banda de diferentes bucles de control para la sintonización del CC-VSG, lo que permite lograr la calidad deseada de regulación de frecuencia en la microrred, teniendo en cuenta tanto la recuperación de energía como la variación de frecuencia permitida. Finalmente, se realiza una simulación en el dominio del tiempo utilizando PSCAD/EMTDC para confirmar los resultados obtenidos.
Descripción
El control de frecuencia es una de las tareas más importantes en los sistemas eléctricos de potencia. Al mismo tiempo, en los sistemas eléctricos modernos con generación a través de convertidores sin inercia, esta tarea se ha vuelto más compleja. Tal problema es especialmente relevante para las microrredes, que se caracterizan por un aumento significativo en la tasa de cambio de frecuencia y su nadir o cenit. Una forma efectiva es a través del uso de sistemas de almacenamiento de energía (ESS) con un control de formación de red en las microrredes. Con este propósito, este artículo propone una nueva estructura del algoritmo de control basada en un generador síncrono virtual de control de corriente (CC-VSG), en el cual el amortiguamiento se realiza utilizando un controlador de avance. Además, se agrega un controlador proporcional-integral simple a la estructura CC-VSG para controlar el estado de carga del ESS. El análisis de la frecuencia realizado demuestra la independencia de las diferentes operaciones de bucle de control dentro del CC-VSG desarrollado. Al mismo tiempo, se propone una metodología basada en la separación del ancho de banda de diferentes bucles de control para la sintonización del CC-VSG, lo que permite lograr la calidad deseada de regulación de frecuencia en la microrred, teniendo en cuenta tanto la recuperación de energía como la variación de frecuencia permitida. Finalmente, se realiza una simulación en el dominio del tiempo utilizando PSCAD/EMTDC para confirmar los resultados obtenidos.