Identificación del ajuste de parámetros del Ccntrol de Ccída en los inversores utilizados para la respuesta transitoria en una micro red

Las micro redes son sistemas de potencia a pequeña escala, que utilizan fuentes de energía distribuida (principalmente renovables) para abastecer la demanda en una pequeña región. Uno de sus objetivos es optimizar la distribución de energía, por lo que generalmente se encuentran cerca de sus cargas...

Full description

Autores:
Pizarro Pérez, Sergio Andrés
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/63920
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/63920
http://bdigital.unal.edu.co/64560/
Palabra clave:
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
Micro red
Control de caída
Inercia virtual
Sincroconversores
Sincroconvertidores
Inversores
Estabilidad transitoria
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
Description
Summary:Las micro redes son sistemas de potencia a pequeña escala, que utilizan fuentes de energía distribuida (principalmente renovables) para abastecer la demanda en una pequeña región. Uno de sus objetivos es optimizar la distribución de energía, por lo que generalmente se encuentran cerca de sus cargas con el objetivo de minimizar las pérdidas de energía en la transmisión. Sus modos de operación les permiten gran versatilidad, brindándoles la posibilidad de operar interconectadas a un sistema de potencia convencional o en modo aislado, facilitándose en este último, el abastecimiento de energía en zonas no interconectadas. En comparación con los sistemas de potencia convencionales, las micro redes son más vulnerables a eventos de estabilidad transitoria, principalmente cuando operan de forma aislada. Esto es debido a que no cuentan con cantidades suficientes de inercia relacionada con masas giratorias de grandes unidades de generación, ni con los altos niveles de cortocircuito de un sistema convencional que lo ayudan a sobrellevar eventos transitorios de una forma más apropiada. Para mitigar la falta de inercia y mejorar la respuesta transitoria de una micro red, se han propuesto varias alternativas, entre las cuales se destaca la simulación de inercia virtual mediante el control de los inversores utilizados para la conexión de fuentes de energía renovable. Esta alternativa hace uso del control de caída convencional, el cual es comúnmente utilizado en las micro redes para la distribución de carga entre las diferentes fuentes de generación. Una de las estrategias para hacer efectiva la simulación de inercia virtual, es mediante la modificación dinámica de lazos de control que ajustan las pendientes de caída de los inversores que conectan las fuentes de energía. Este ajuste se programa por medio de una función potencial, que mediante registros de potencia, frecuencia y voltaje, realiza modificaciones a las pendientes de caída de los inversores y simula una inercia virtual en la micro red. De este modo se ayuda a sobrellevar eventos transitorios y evitar pérdidas innecesarias del suministro de energía, especialmente cuando la micro red se encuentra desacoplada del sistema de potencia convencional. No obstante, esta alternativa deja abierta las condiciones de implementación de los lazos modificados, específicamente en la función potencial que modifica las pendientes del control de caída. Esta función depende de constantes de parametrización que definen el comportamiento del lazo modificado y por consiguiente los resultados de estabilidad ante eventos transitorios. El objetivo de este trabajo es, identificar las mejores combinaciones de las constantes de parametrización del lazo de control de caída modificado para que los inversores de una micro red garanticen la mejor respuesta ante eventos transitorios. Para esto, la metodología propuesta en una primera fase, se basa en la implementación de un lazo de control de caída modificado para los inversores de una micro red en un software de simulación. En una segunda fase, se define un rango de selección de las constantes de parametrización y eventos transitorios a evaluar, y finalmente, en una tercera etapa, utilizando algoritmos de optimización se identifica la combinación de constantes de parametrización de la función del lazo modificado, que garantiza la mejor respuesta ante los eventos transitorios definidos en la micro red. Se espera obtener el mejor grupo de constantes de parametrización del control de caída modificado para los eventos transitorios definidos, y de esta manera, para estudios posteriores, partir de una micro red con los parámetros adecuados que ayudan a evitar inestabilidades y pérdidas innecesarias del suministro, principalmente cuando la micro red se encuentra en modo aislado