Estrategia de control para compartir potencia reactiva y regular tensión en micro redes operando en modo autónomo

Abstract

The objective of this thesis is to develop control strategies for distributed generation (DG) systems, that allows to achieve reactive power sharing and regulate voltage in microgrids operated autonomously. The proposed control strategies present different alternatives to improve reactive power sharing among DGs that conform the microgrid and to regulate the voltage in the nodes. Thus, it is possible to contribute to the overcoming problems caused by the continuous connection and disconnection of power loads, avoiding DG tripping under this situation. The scope of the proposed strategies covers a wide range of possibilities, from regulating voltage in the nodes of the microgrid based on electric vehicle connection and disconnection, to urban and rural residential loads. The usefulness of these control strategies is focused on DG systems that operate in isolated mode with great integration of renewables, mainly located in remote areas. Therefore, in this research we worked on the comparison of both the consumption of rural and urban communities to obtain different load variations to test the control strategy in the microgrid. The control strategies included in this research are: virtual RMS voltage, variable virtual impedance, virtual current, and virtual voltage.

El objetivo de esta tesis es desarrollar una estrategias de control para los sistemas de generación distribuida (DG), que permitan lograr compartir la potencia reactiva y regular el voltaje en las microrredes operadas de manera autónoma. Las estrategias de control propuestas presentan diferentes alternativas para mejorar la compartición de potencia reactiva entre las diferente DG que conforman la microrred y para regular el voltaje en los nodos. Por lo tanto, es posible contribuir a la superación de los problemas causados por la conexión y desconexión continua de las cargas, evitando el disparo de DG en esta situación. El alcance de las estrategias propuestas cubre una amplia gama de posibilidades, desde la regulación del voltaje en los nodos de la microrred basada en la conexión y desconexión del vehículo eléctrico, hasta las cargas residenciales urbanas y rurales. La utilidad de estas estrategias de control se centra en los sistemas de DG que funcionan en modo autónomo con una gran integración de energías renovables, principalmente ubicadas en áreas remotas. Por lo tanto, en esta investigación trabajamos en la comparación del consumo de las comunidades rurales y urbanas para obtener diferentes variaciones de cargas para probar la estrategia de control en la microrred. Las estrategias de control incluidas en esta investigación son: voltaje RMS virtual, impedancia virtual variable, corriente virtual y voltaje virtual.