Integración de REDs en Redes AC: una Familia de Controladores Basados en Pasividad

Abstract

<p>En este artículo se presenta el diseño y la aplicación de la teoría de control basada en pasividad para la integración de recursos energéticos distribuidos (REDs) a través de convertidores controlados por voltaje en redes monofásicas de corriente alterna. La representación Hamiltoniana de estos sistemas facilita el desarrollo de controladores pasivos que garantizan estabilidad en el sentido de Lyapunov para su operación en lazo cerrado. El modelado dinámico no autónomo de estos sistemas es transformado en un modelo incremental, el cual permite resolver el problema de seguimiento de trayectorias como un problema de regulación. La principal contribución de este trabajo radica en la capacidad de controlar el flujo de potencia activa y reactiva entre los REDs y la red eléctrica en función de la disponibilidad del recurso energético primario y la capacidad de los convertidores. Los resultados de simulación muestran que todos los controladores pasivos propuestos logran el objetivo de control, alcanzando el mismo desempeño dinámico que los controladores proporcionales integrales clásicos, garantizando estabilidad asintótica. Todas las simulaciones son desarrolladas bajo el entorno MATLAB/Simulink a través de la librería SimPowerSystems.</p>

A Flexible Tool for Modeling and Optimal Dispatch of Resources in Agri-Energy Hubs

“…Future implementations might incorporate: the interconnection of EHss, which is under development [56], so agents with opposing interests can be considered in the dispatch problem; uncertainty in some of the variables (especially the demanded resources) and arrangement of the consequent probabilistic formulation of the problem; integration of the dispatch problem into the design of facilities, for example, using a bi-level approach in which a genetic algorithm generates possible configurations of the EH [57]; addition of capabilities to incorporate elements from Simscape Simulink R 's library, which includes components to model different energy networks, such as power grids [58]; or migration of the package to other languages, such as Python or Modelica R . Python programs are executed from a command line, similarly to MATLAB R scripts from the command prompt, and there are already some tools built in that language [25], and Modelica R is an object-oriented modeling language that has already been used to implement models of some of the components of the CHROMAE project [59].…”

Nonlinear Voltage Control for Three-Phase DC-AC Converters in Hybrid Systems: An Application of the PI-PBC Method

“…Even if this research uses isolated systems by applying PI-PBC control, it is different from our contribution since, in our work, the grid has a three-phase structure and the loads are strong, nonlinear loads (switched devices), which were not considered in [35]. Note that in [36] the initial design based on PI-PBC and IDA-PBC was complemented with modifications on the controller structure to integrate renewables in single-phase networks. In addition, the difference with our approach is that the authors do not present any experimental test that validates their simulation analysis.…”

Control Methods for Single-phase Voltage Supply with VSCs to Feed Nonlinear Loads in Rural Areas

“…1 se presenta una microrred aislada compuesta por un banco de baterías y un sistema de generación fotovoltaica en el lado de corriente continua (CC), la cual se conecta a través de un convertidor fuente de tensión con filtro RLC a un sistema de corriente alterna (CA) para alimentar una carga no lineal (CPL, por sus siglas en inglés). Es importante resaltar que este es el esquema típico para generación de tensión en redes aisladas con alta penetración de recursos energéticos distribuidos (Montoya et al 2019a;Talbi et al 2020).…”

“…En la literatura científica se han propuesto diferentes alternativas para la generación de tensión en redes aisladas monofásicas considerando fuentes de generación de energía renovable y sistemas de almacenamiento de energía mediante convertidores fuente de tensión y filtros LC (Talbi et al 2020). Algunos de estos trabajos se revisan a continuación: En (Montoya et al 2019b) y (Montoya et al 2019a) se presentó el diseño de controladores basados pasividad mediante PI-PBC e IDA-PBC para redes monofásicas aisladas con presencia de sistemas de almacenamiento de energía con supercapacitores, superconductores y baterías, además de fuentes renovables fotovoltaicas y eólicas. La ventaja de estos diseños es la garantía de estabilidad en lazo cerrado mediante la formulación de funciones Hamiltonianias de energía y el teorema de estabilidad de Lyapunov.…”