Impacto de la generación fotovoltaica a gran escala en la estabilidad de frecuencia de un sistema de potencia
La integración de Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER) en la red eléctrica busca combatir el calentamiento global y reducir costos. Sin embargo, esta transición introduce desafíos, como la afectación de indicadores clave (RoCoF, Nadir, frecuencia de estado estable) debido a la cone...
- Autores:
-
Santamaria Contreras, Kevin Santiago
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/1992/73587
- Palabra clave:
- Estabilidad
Electrónica de potencia
Frecuencia
FNCER (Fuentes No Convencionales de Energía Renovable)
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La integración de Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER) en la red eléctrica busca combatir el calentamiento global y reducir costos. Sin embargo, esta transición introduce desafíos, como la afectación de indicadores clave (RoCoF, Nadir, frecuencia de estado estable) debido a la conexión de FNCER mediante electrónica de potencia, reduciendo la inercia del sistema. El estudio del sistema PST-16 de CIGRE Colombia, con un 27.24% de penetración de energía fotovoltaica, revela la importancia de esta fuente en regiones específicas. La incertidumbre asociada a la radiación solar y la baja masa inercial del sistema son preocupaciones destacadas, especialmente en situaciones críticas a las 7:00 am. El RoCoF se muestra como un criterio esencial, indicando alta probabilidad de incumplimiento de criterios de regulación. La vulnerabilidad ante baja masa inercial y alta integración de FNCER afecta negativamente la estabilidad en frecuencia. Se propone el uso de inercia virtual para mitigar estos efectos, y los resultados sugieren mejoras en la planificación operativa y medidas preventivas para garantizar la seguridad y estabilidad del sistema, contribuyendo a la transición energética. |
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T. Rubiano, M. Ríos, “Uncertainty model for rate of change of frequency analysis with high renewable energy participation”, International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), vol. 13, No.14, 2023, pp. 3660-3671, doi: 10.11591/ijece.v13i4.pp3660-3671. J. Ndirangu, J. Nderu and G. Irungu, “Impact of Variation of Virtual Inertia and Virtual Damping on Frequency and Power Angle Responses of Virtual Inertia Emulation Controlled Converter”, 2022 IEEE PES/IAS PowerAfrica, Kigali, Rwanda, 2022, pp. 1-4, doi: 10.1109/PowerAfrica53997.2022.9905353. P. Sanchez, C. Barrera, “Estabilidad de Frecuencia en Sistemas Eléctricos de Potencia considerando Generación No Inercial”, Universidad Politécnica Salesiana, Quito, Ecuador, 2020. V. Romero, M. Ríos, “Modelación de incertidumbres de FNCER en el despacho económico con red de sistemas AC”, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia, 2023. J. Vásquez, M. Ríos, “Despacho Económico en sistemas híbridos HVDC/HVAC (MTDC & Grids) con FNCER”, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia, 2023. B. K. Poolla, D. Groß and F. Dörfler, “Placement and Implementation of Grid-Forming and Grid-Following Virtual Inertia and Fast Frequency Response”, in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 34, no. 4, pp. 3035-3046, July 2019, doi: 10.1109/TPWRS.2019.2892290. M. Carreño, M. Ríos, “Estabilidad de Pequeña Señal de un Sistema de Potencia con VSCs de Tipos Grid-following y Grid-forming”, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia, 2022. R. Burden, D. Faires, A. Burden, “Análisis Numérico”, CENGAGE Learning, 10a. ed., 2017. CREG, “Resolución 025 de 1995”, Comisión de Regulación de Energía y Gas - Ministerio de Minas y Energía de Colombia, julio de 1995. CREG, “Resolución 060 de 2019”, Comisión de Regulación de Energía y Gas - Ministerio de Minas y Energía de Colombia, junio de 2019. UPME, “Plan de Expansión de Referencia: Generación - Transmisión 2020 - 2034”, Unidad de Planeación Minero-Energética – Ministerio de Minas y Energía de Colombia, 2020. CIGRE Colombia, “Operación con FACTS distribuidos C2.3”, Comité de Estudios C2 – Operación y Control del Sistema, Grupo de Trabajo C2.3, noviembre de 2022. NREL, “NSRDB: National Solar Radiation Database”, National Renewable Energy Laboratory, 2023. Recuperado de: https://nsrdb.nrel.gov/data-viewer. P. Anderson, A. Fouad, “Power System Control and Stability”, Wiley & Sons, 2003. CIGRE, “Connection of wind farms to weak AC networks”, Working Group B4.62, Diciembre de 2016, ISBN: 978-2-85873-374-3. |
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