Simulación continua del flujo de potencia en microredes híbridas de CA-CC utilizando modelado simplificado
Autores: López-Santos, Oswaldo; Salas-Castaño, María C.; Salazar-Dantonio, Diego F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulación continua del flujo de potencia en microredes híbridas de CA-CC utilizando modelado simplificado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Desarrollo
Simulación
Microrred
FV
WT
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este documento informa sobre el desarrollo de un modelo para la simulación continua del flujo de potencia en microredes híbridas AC-DC que operan en diferentes escenarios de generación-consumo. La aplicación propuesta se ensambló utilizando un modelo de múltiples entradas y múltiples salidas que se construyó utilizando bloques que contenían modelos simplificados de módulos fotovoltaicos (PV), turbinas eólicas (WT), matrices de baterías (unidades de almacenamiento de energía, ESU) y cargas de potencia. La potencia promedio se utilizó como la variable de entrada/salida de los bloques, lo que permitió flexibilidad para una fácil reconfiguración de la microred y su control. Al definir un perfil de generación, PV y WT se modelaron considerando condiciones ambientales y perfiles de eficiencia de los algoritmos de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). Las ESU se modelaron a partir de las características intrínsecas de las baterías, considerando un régimen de carga de potencia constante y utilizando el enfoque del Estado de Energía (SoE) para calcular la autonomía. Para definir un perfil de consumo, las cargas DC y AC se modelaron como una potencia real constante. Como característica innovadora, se modelaron etapas de conversión de potencia unidireccionales y bidireccionales utilizando perfiles de eficiencia, que se pueden obtener de experimentos aplicados a los convertidores reales. Las salidas de los modelos de generación, consumo y unidades de almacenamiento se integraron como entradas de las expresiones matemáticas que calculan el balance de potencia de los buses de la microred. El modelo propuesto es adecuado para analizar la eficiencia de diferentes configuraciones de la misma arquitectura de microred, y puede ser ampliado mediante la integración de elementos adicionales. El modelo se implementó en el software LabVIEW y se desarrollaron tres ejemplos para probar su correcto funcionamiento.
Descripción
Este documento informa sobre el desarrollo de un modelo para la simulación continua del flujo de potencia en microredes híbridas AC-DC que operan en diferentes escenarios de generación-consumo. La aplicación propuesta se ensambló utilizando un modelo de múltiples entradas y múltiples salidas que se construyó utilizando bloques que contenían modelos simplificados de módulos fotovoltaicos (PV), turbinas eólicas (WT), matrices de baterías (unidades de almacenamiento de energía, ESU) y cargas de potencia. La potencia promedio se utilizó como la variable de entrada/salida de los bloques, lo que permitió flexibilidad para una fácil reconfiguración de la microred y su control. Al definir un perfil de generación, PV y WT se modelaron considerando condiciones ambientales y perfiles de eficiencia de los algoritmos de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). Las ESU se modelaron a partir de las características intrínsecas de las baterías, considerando un régimen de carga de potencia constante y utilizando el enfoque del Estado de Energía (SoE) para calcular la autonomía. Para definir un perfil de consumo, las cargas DC y AC se modelaron como una potencia real constante. Como característica innovadora, se modelaron etapas de conversión de potencia unidireccionales y bidireccionales utilizando perfiles de eficiencia, que se pueden obtener de experimentos aplicados a los convertidores reales. Las salidas de los modelos de generación, consumo y unidades de almacenamiento se integraron como entradas de las expresiones matemáticas que calculan el balance de potencia de los buses de la microred. El modelo propuesto es adecuado para analizar la eficiencia de diferentes configuraciones de la misma arquitectura de microred, y puede ser ampliado mediante la integración de elementos adicionales. El modelo se implementó en el software LabVIEW y se desarrollaron tres ejemplos para probar su correcto funcionamiento.