Nueva estrategia de control para mejorar la operación de microred conectada a sistemas de generación fotovoltaica y almacenamiento de energía
Autores: Emara, Dina; Ezzat, Mohamed; Abdelaziz, Almoataz Y.; Mahmoud, Karar; Lehtonen, Matti; Darwish, Mohamed M. F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Nueva estrategia de control para mejorar la operación de microred conectada a sistemas de generación fotovoltaica y almacenamiento de energía
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de almacenamiento de energía
Módulos fotovoltaicos
Sistemas de microrredes de CC
Estrategia de control
Sistemas de almacenamiento de baterías
Estabilidad de voltaje
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 58
Citaciones: Sin citaciones
Recientemente, la penetración de sistemas de almacenamiento de energía y fotovoltaicos se ha expandido significativamente a nivel mundial. En este sentido, este artículo presenta la operación mejorada y el control de sistemas de microrredes de CC, que se basan en módulos fotovoltaicos, sistemas de almacenamiento de baterías y carga de CC. Los convertidores CC-CC y CC-CA están coordinados y controlados para lograr la estabilidad del voltaje de CC en la microrred. Para lograr dicho objetivo ambicioso, el sistema se opera ampliamente en dos modos diferentes: modos autónomo y conectado a la red. La nueva estrategia de control permite la generación máxima de energía del sistema fotovoltaico a través de diferentes técnicas para operar la microrred. Se simulan y analizan seis casos diferentes utilizando la plataforma MATLAB/Simulink variando los niveles de irradiación y, por consiguiente, la generación fotovoltaica. El sistema propuesto logra estabilidad de voltaje y potencia en diferentes demandas de carga. Se ilustra que el modo de operación conectado a la red regulado por el controlador del convertidor de fuente de voltaje ofrece más estabilidad que el modo aislado. En general, el controlador del convertidor de batería propuesto introduce una operación estable y un voltaje de CC regulado pero con algunos picos de voltaje. El mérito de la microrred de CC integrada con baterías es lograr una mayor flexibilidad y confiabilidad a través del equilibrio entre la demanda y generación de energía. Los resultados de la simulación también muestran que el sistema puede operar correctamente en casos normales o anormales, gracias a la estrategia de control propuesta, que puede regular la estabilidad del voltaje del bus de CC en la microrred con sistemas de almacenamiento de energía y fotovoltaicos.
Descripción
Recientemente, la penetración de sistemas de almacenamiento de energía y fotovoltaicos se ha expandido significativamente a nivel mundial. En este sentido, este artículo presenta la operación mejorada y el control de sistemas de microrredes de CC, que se basan en módulos fotovoltaicos, sistemas de almacenamiento de baterías y carga de CC. Los convertidores CC-CC y CC-CA están coordinados y controlados para lograr la estabilidad del voltaje de CC en la microrred. Para lograr dicho objetivo ambicioso, el sistema se opera ampliamente en dos modos diferentes: modos autónomo y conectado a la red. La nueva estrategia de control permite la generación máxima de energía del sistema fotovoltaico a través de diferentes técnicas para operar la microrred. Se simulan y analizan seis casos diferentes utilizando la plataforma MATLAB/Simulink variando los niveles de irradiación y, por consiguiente, la generación fotovoltaica. El sistema propuesto logra estabilidad de voltaje y potencia en diferentes demandas de carga. Se ilustra que el modo de operación conectado a la red regulado por el controlador del convertidor de fuente de voltaje ofrece más estabilidad que el modo aislado. En general, el controlador del convertidor de batería propuesto introduce una operación estable y un voltaje de CC regulado pero con algunos picos de voltaje. El mérito de la microrred de CC integrada con baterías es lograr una mayor flexibilidad y confiabilidad a través del equilibrio entre la demanda y generación de energía. Los resultados de la simulación también muestran que el sistema puede operar correctamente en casos normales o anormales, gracias a la estrategia de control propuesta, que puede regular la estabilidad del voltaje del bus de CC en la microrred con sistemas de almacenamiento de energía y fotovoltaicos.