Red de Distribución de CC de Mediana Tensión Multiterminal Control Jerárquico
Autores: Simiyu, Patrobers; Xin, Ai; Wang, Kunyu; Adwek, George; Salman, Salman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Red de Distribución de CC de Mediana Tensión Multiterminal Control Jerárquico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Esquema de control jerárquico propuesto
Integración de energía renovable
Flujo óptimo de potencia en CC
VSCs
Equilibrio de potencia activa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio de investigación, se propone un esquema de control jerárquico de red de distribución de CC de media tensión (MVDC) de convertidor de fuente de voltaje multiterminal (VSC) para la integración de energía renovable (RE) en un entorno de cosimulación de MATLAB y PSCAD/EMTDC. Se crea un controlador secundario de flujo de potencia óptimo de CC (DC OPF) en MATLAB. En PSCAD/EMTDC, se implementa el circuito principal que contiene el controlador primario basado en generador síncrono virtual (VSG) con caída de voltaje de CC adaptable con una banda muerta para los VSCs. Se investiga la simulación de la red MVDC bajo el esquema de control jerárquico propuesto considerando variaciones en la energía eólica y fotovoltaica solar (PV). La red también está conectada al sistema estándar de bus IEEE-39 y se prueba el esquema jerárquico evaluando el efecto de desconexión y restauración de las REs. Los resultados muestran que durante variaciones aleatorias en la potencia activa como el aumento de la generación de energía eólica y PV, una reducción repentina o desconexión de la energía eólica y PV, el controlador primario garantiza un reparto preciso de la potencia activa entre los VSCs basados en caída, así como regula las desviaciones de voltaje de CC dentro del rango establecido de 0,98-1,02 pu con una respuesta dinámica mejorada. El control secundario de DC OPF optimiza las pérdidas del sistema en un 38% dando regularmente ajustes de caída óptimos a los controladores primarios para garantizar un equilibrio adecuado de la potencia activa y la estabilidad del voltaje de CC. Este estudio demuestra que la estrategia de control jerárquico es efectiva para la integración de RE en la red de distribución MVDC.
Descripción
En este estudio de investigación, se propone un esquema de control jerárquico de red de distribución de CC de media tensión (MVDC) de convertidor de fuente de voltaje multiterminal (VSC) para la integración de energía renovable (RE) en un entorno de cosimulación de MATLAB y PSCAD/EMTDC. Se crea un controlador secundario de flujo de potencia óptimo de CC (DC OPF) en MATLAB. En PSCAD/EMTDC, se implementa el circuito principal que contiene el controlador primario basado en generador síncrono virtual (VSG) con caída de voltaje de CC adaptable con una banda muerta para los VSCs. Se investiga la simulación de la red MVDC bajo el esquema de control jerárquico propuesto considerando variaciones en la energía eólica y fotovoltaica solar (PV). La red también está conectada al sistema estándar de bus IEEE-39 y se prueba el esquema jerárquico evaluando el efecto de desconexión y restauración de las REs. Los resultados muestran que durante variaciones aleatorias en la potencia activa como el aumento de la generación de energía eólica y PV, una reducción repentina o desconexión de la energía eólica y PV, el controlador primario garantiza un reparto preciso de la potencia activa entre los VSCs basados en caída, así como regula las desviaciones de voltaje de CC dentro del rango establecido de 0,98-1,02 pu con una respuesta dinámica mejorada. El control secundario de DC OPF optimiza las pérdidas del sistema en un 38% dando regularmente ajustes de caída óptimos a los controladores primarios para garantizar un equilibrio adecuado de la potencia activa y la estabilidad del voltaje de CC. Este estudio demuestra que la estrategia de control jerárquico es efectiva para la integración de RE en la red de distribución MVDC.