Regulador de Frecuencia Modificado basado en el Controlador TI-TDFF para Microredes Interconectadas con la Incorporación de Fuentes de Energía Renovable Híbridas
Autores: Ahmed, Emad M.; Selim, Ali; Alnuman, Hammad; Alhosaini, Waleed; Aly, Mokhtar; Mohamed, Emad A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Regulador de Frecuencia Modificado basado en el Controlador TI-TDFF para Microredes Interconectadas con la Incorporación de Fuentes de Energía Renovable Híbridas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Fuentes de energía renovable
Control de frecuencia de carga
Controlador de orden fraccionario
Redes eléctricas
Algoritmo depredador marino
Algoritmos de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero ha dirigido a los sectores energéticos hacia el uso de fuentes de energía renovable (FER) y la disminución de la dependencia de fuentes de energía convencionales. Recientemente, desarrollar esquemas eficientes de control de frecuencia de carga (LFC) se ha vuelto esencial para hacer frente a la menor inercia debido a las instalaciones de FER. Este documento presenta un método de LFC modificado de orden fraccional inclinado (FO) integral-inclinado FO derivado con un filtro fraccional (TFOI-TFODFF o TI-TDFF). Aunque el controlador propuesto utiliza los mismos elementos que los controladores estándar, adopta capacidades y flexibilidades de control de FO, incluyendo la inclinación, integral de FO, derivada de FO y filtro de FO. Por lo tanto, se obtiene una nueva estructura de control que fusiona las ventajas de ambos controladores. Además, el controlador TFOI-TFODFF propuesto emplea dos bucles de control para poder mitigar las perturbaciones de baja frecuencia y alta frecuencia en las redes eléctricas. Además, se propone un nuevo algoritmo modificado de depredador marino (MMPA) para ajustar óptimamente los parámetros del método de LFC TFOI-TFODFF propuesto. El rendimiento del MMPA se mejora en términos de fases de inicialización y explotación utilizando mapas caóticos y un factor de ponderación. Se implementa un estudio de caso de un sistema de energía interconectado de dos áreas con contribución de FER eólica y fotovoltaica y vehículos eléctricos (VE). El LFC TFOI-TFODFF propuesto se compara con los controladores FOPID, TID, TI-DF y FOTPID, en donde el TFOI-TFODFF propuesto ha ofrecido un rendimiento superior del controlador propuesto. Además, el MMPA modificado propuesto se compara con el MMPA original y otros algoritmos de optimización competitivos, y se realizan análisis estadísticos a través de pruebas paramétricas y no paramétricas.
Descripción
Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero ha dirigido a los sectores energéticos hacia el uso de fuentes de energía renovable (FER) y la disminución de la dependencia de fuentes de energía convencionales. Recientemente, desarrollar esquemas eficientes de control de frecuencia de carga (LFC) se ha vuelto esencial para hacer frente a la menor inercia debido a las instalaciones de FER. Este documento presenta un método de LFC modificado de orden fraccional inclinado (FO) integral-inclinado FO derivado con un filtro fraccional (TFOI-TFODFF o TI-TDFF). Aunque el controlador propuesto utiliza los mismos elementos que los controladores estándar, adopta capacidades y flexibilidades de control de FO, incluyendo la inclinación, integral de FO, derivada de FO y filtro de FO. Por lo tanto, se obtiene una nueva estructura de control que fusiona las ventajas de ambos controladores. Además, el controlador TFOI-TFODFF propuesto emplea dos bucles de control para poder mitigar las perturbaciones de baja frecuencia y alta frecuencia en las redes eléctricas. Además, se propone un nuevo algoritmo modificado de depredador marino (MMPA) para ajustar óptimamente los parámetros del método de LFC TFOI-TFODFF propuesto. El rendimiento del MMPA se mejora en términos de fases de inicialización y explotación utilizando mapas caóticos y un factor de ponderación. Se implementa un estudio de caso de un sistema de energía interconectado de dos áreas con contribución de FER eólica y fotovoltaica y vehículos eléctricos (VE). El LFC TFOI-TFODFF propuesto se compara con los controladores FOPID, TID, TI-DF y FOTPID, en donde el TFOI-TFODFF propuesto ha ofrecido un rendimiento superior del controlador propuesto. Además, el MMPA modificado propuesto se compara con el MMPA original y otros algoritmos de optimización competitivos, y se realizan análisis estadísticos a través de pruebas paramétricas y no paramétricas.