Coeficientes de distribución óptima de recursos energéticos en la estabilidad de frecuencia de microredes híbridas conectadas al sistema eléctrico
Autores: Arzani, Mohsen; Abazari, Ahmadreza; Oshnoei, Arman; Ghafouri, Mohsen; Muyeen, S. M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Coeficientes de distribución óptima de recursos energéticos en la estabilidad de frecuencia de microredes híbridas conectadas al sistema eléctrico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Microredes
Fuentes de energía renovable
Regulación de frecuencia
Recursos energéticos distribuidos
Coordinación
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La estabilidad continua de los microgrids híbridos (MGs) ha sido recientemente propuesta como un tema crítico, debido al crecimiento cada vez mayor de fuentes de energía renovable (RESs) en sistemas de energía de baja inercia. Sin embargo, la naturaleza estocástica e intermitente de las RESs plantea serios desafíos para la estabilidad y regulación de frecuencia de los MGs. En este sentido, los servicios auxiliares de control de frecuencia (FCAS) pueden ser introducidos para aliviar los efectos transitorios durante variaciones sustanciales en el punto de operación y la separación de las redes eléctricas principales. En este documento, se introduce un esquema eficiente para crear una coordinación entre los recursos energéticos distribuidos (DERs), incluyendo cogeneración, generador de motor diésel, generadores eólicos y paneles fotovoltaicos. En este esquema, la señal de regulación de frecuencia se asigna a los DERs en base a varios coeficientes de distribución, que son calculados mediante la resolución de un problema de optimización multiobjetivo en el entorno de MATLAB. Se utiliza un enfoque metaheurístico, conocido como el algoritmo de colonia de abejas artificiales, para determinar soluciones óptimas. Para demostrar la eficiencia del esquema propuesto, el diseño se implementa en un MG híbrido. Se estudian en el software PSCAD varias condiciones operativas que hacen que el sistema sea propenso a experimentar fluctuaciones de frecuencia, incluyendo operaciones de conmutación, perturbaciones de carga y reducción de la inercia total de los microgrids híbridos. Los resultados de la simulación demuestran que este esquema de control óptimo puede ofrecer un rendimiento más satisfactorio en presencia de recursos seguidores de red y formadores de red durante diferentes condiciones operativas.
Descripción
La estabilidad continua de los microgrids híbridos (MGs) ha sido recientemente propuesta como un tema crítico, debido al crecimiento cada vez mayor de fuentes de energía renovable (RESs) en sistemas de energía de baja inercia. Sin embargo, la naturaleza estocástica e intermitente de las RESs plantea serios desafíos para la estabilidad y regulación de frecuencia de los MGs. En este sentido, los servicios auxiliares de control de frecuencia (FCAS) pueden ser introducidos para aliviar los efectos transitorios durante variaciones sustanciales en el punto de operación y la separación de las redes eléctricas principales. En este documento, se introduce un esquema eficiente para crear una coordinación entre los recursos energéticos distribuidos (DERs), incluyendo cogeneración, generador de motor diésel, generadores eólicos y paneles fotovoltaicos. En este esquema, la señal de regulación de frecuencia se asigna a los DERs en base a varios coeficientes de distribución, que son calculados mediante la resolución de un problema de optimización multiobjetivo en el entorno de MATLAB. Se utiliza un enfoque metaheurístico, conocido como el algoritmo de colonia de abejas artificiales, para determinar soluciones óptimas. Para demostrar la eficiencia del esquema propuesto, el diseño se implementa en un MG híbrido. Se estudian en el software PSCAD varias condiciones operativas que hacen que el sistema sea propenso a experimentar fluctuaciones de frecuencia, incluyendo operaciones de conmutación, perturbaciones de carga y reducción de la inercia total de los microgrids híbridos. Los resultados de la simulación demuestran que este esquema de control óptimo puede ofrecer un rendimiento más satisfactorio en presencia de recursos seguidores de red y formadores de red durante diferentes condiciones operativas.