Esquema de control de voltaje en HVDC grids

"Las redes con tecnología high voltage direct current basadas en convertidores con fuente de voltaje (VSC-HVDC) son una alternativa segura para la transmisión de potencia, integración eléctrica regional de muchos países del mundo y la integración de fuentes renovables. En este documento se dese...

Full description

Autores:
Muñoz Zurita, Luis Alfredo
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/44318
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/44318
Palabra clave:
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Convertidores de corriente eléctrica
Metodología en sistemas de energía eléctrica
Ingeniería
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description "Las redes con tecnología high voltage direct current basadas en convertidores con fuente de voltaje (VSC-HVDC) son una alternativa segura para la transmisión de potencia, integración eléctrica regional de muchos países del mundo y la integración de fuentes renovables. En este documento se desea resolver el problema de seleccionar un esquema de control de voltaje adecuado para sistemas HVDC grids, ya que es fundamental un buen control de voltaje que asegure la estabilidad del sistema en las redes HVDC. Para esto, en primer lugar, se compara el rendimiento dinámico de las estrategias de control de las estaciones VSC, margin voltage control y droop voltage control, para demostrar que el modo de control droop voltage control tiene mejores resultados que margin voltage control. El rendimiento, de estas dos estrategias de control, se evaluó por medio de una perturbación que consistió en la salida del polo negativo de uno de los conversores de configuración bipolar en el subsistema DC DSC3 del sistema de prueba CIGRE DC Grid benchmark test system. La simulación dinámica permitió concluir que la estrategia de control droop voltage tiene niveles de estabilidad de voltaje y potencia activa aceptables y el sistema de prueba se estabilizó en 1 seg. siendo más rápido que la estrategia margin voltage control. En segundo lugar, se propone un método para seleccionar el esquema de control óptimo en los convertidores de AC/DC teniendo en cuenta los criterios de ajuste de voltaje y el cálculo del coeficiente kdroop de cada conversor, con el objetivo de reducir las pérdidas y optimizar el uso de la red HVDC. Para esta optimización se utilizó el método de evolución diferencial, ya que es un método versátil. Se explican las estrategias de control y las características de cada opción de sistema de control. La selección de la estación de control de voltaje (slack) se describe junto con el algoritmo de selección del esquema de control de voltaje óptimo."--Tomado del Formato de Documento de Grado.
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En este documento se desea resolver el problema de seleccionar un esquema de control de voltaje adecuado para sistemas HVDC grids, ya que es fundamental un buen control de voltaje que asegure la estabilidad del sistema en las redes HVDC. Para esto, en primer lugar, se compara el rendimiento dinámico de las estrategias de control de las estaciones VSC, margin voltage control y droop voltage control, para demostrar que el modo de control droop voltage control tiene mejores resultados que margin voltage control. El rendimiento, de estas dos estrategias de control, se evaluó por medio de una perturbación que consistió en la salida del polo negativo de uno de los conversores de configuración bipolar en el subsistema DC DSC3 del sistema de prueba CIGRE DC Grid benchmark test system. La simulación dinámica permitió concluir que la estrategia de control droop voltage tiene niveles de estabilidad de voltaje y potencia activa aceptables y el sistema de prueba se estabilizó en 1 seg. siendo más rápido que la estrategia margin voltage control. En segundo lugar, se propone un método para seleccionar el esquema de control óptimo en los convertidores de AC/DC teniendo en cuenta los criterios de ajuste de voltaje y el cálculo del coeficiente kdroop de cada conversor, con el objetivo de reducir las pérdidas y optimizar el uso de la red HVDC. Para esta optimización se utilizó el método de evolución diferencial, ya que es un método versátil. Se explican las estrategias de control y las características de cada opción de sistema de control. La selección de la estación de control de voltaje (slack) se describe junto con el algoritmo de selección del esquema de control de voltaje óptimo."--Tomado del Formato de Documento de Grado."Networks with high voltage direct current technology based on voltage source converters (VSC-HVDC) are a safe alternative for power transmission, regional electrical integration of many countries of the world and the integration of renewable sources. In this document was created an option to solve the problem of selecting a suitable voltage control scheme for HVDC grid systems, since good voltage control is essential to ensure the stability of the system in the HVDC networks. For this, first, the dynamic performance of the control strategies of the VSC, margin voltage control and droop voltage control stations is compared, to demonstrate that the droop voltage control mode has better results than margin voltage control. The performance of these two control strategies was evaluated by means of a disturbance that consisted in the output of the negative pole of one of the bipolar configuration converters in the DC DSC3 subsystem of the CIGRE DC Grid test benchmark test system. The dynamic simulation allowed us to conclude that the droop voltage control strategy has acceptable voltage and active power stability levels and the test system stabilized in 1 sec. being faster than the margin voltage control strategy. Secondly, a method is proposed to select the optimal control scheme in the AC / DC converters taking into account the voltage settings criteria and calculation of the kdroop coefficient of each converter, with the aim of reducing losses and optimizing the use of the HVDC network. For this optimization the differential evolution method was used, since it is a versatile method. The control strategies and the characteristics of each control system option are explained. The selection of the voltage control station (slack) is described together with the optimum voltage control scheme selection algorithm."--Tomado del Formato de Documento de Grado.Magíster en Ingeniería EléctricaMaestría28 hojasapplication/pdfspaUniandesMaestría en Ingeniería EléctricaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaEsquema de control de voltaje en HVDC gridsTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMDistribución de energía eléctricaConvertidores de corriente eléctricaMetodología en sistemas de energía eléctricaIngenieríaPublicationTEXTu827105.pdf.txtu827105.pdf.txtExtracted texttext/plain52297https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/ed08833d-25ff-4197-949c-bf8e61cc3862/download963cf4c5f4a9ec695a758504eb9f9e13MD54THUMBNAILu827105.pdf.jpgu827105.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg11038https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/88772955-0b59-4fc6-8f91-068eb576bb17/download017da492f91856769fb74eca6e69492fMD55ORIGINALu827105.pdfapplication/pdf1380448https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/22e860f9-4172-4eea-9f6c-de4a85074a2e/download15f3d899fa5bdd2354caa7c3e960f884MD511992/44318oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/443182023-10-10 19:02:53.069https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co