Regulación de frecuencia en sistemas de potencia que integran fuentes de energía renovables, mediante un controlador PI e imitación inercial

Abstract

En este trabajo final de maestría, se presenta el estudio y análisis de un esquema de control de regulación de frecuencia en un sistema de potencia (IEEE 14 bus test system) que integra fuentes de energía renovable (RES), para mejorar la confiabilidad y estabilidad de la red. Inicialmente, se simuló la respuesta dinámica del sistema de potencia ante distintas perturbaciones (escalón, triangular y compuesta), a fin de obtener las desviaciones de frecuencia en el nodo de referencia. Así mismo, se implementó un bloque de control en el lazo de potencia adicional para emular la “imitación inercial” y de esta manera ralentizar y corregir la respuesta del sistema. Posteriormente, se procedió a optimizar los parámetros de control, a través de algoritmos heurísticos con el objetivo de minimizar el error de la señal de frecuencia. Finalmente, se presentan los resultados más destacados del estudio, para proyectar un trabajo futuro en el ámbito del despacho económico, considerando la estabilidad del sistema.

Abstract. In this final master's work, the study and analysis of a control scheme of frequency regulation in a power system (IEEE 14 bus test system) integrating renewable energy sources (RES) is presented, to improve the reliability and stability of the network. Initially, the dynamic response of the power system to different perturbations (step, triangular and composite) was simulated in order to obtain the frequency deviations in the reference node. Also, a control block was implemented in the additional power loop to emulate the "inertial imitation" and in this way to slow down and correct the system response. Subsequently, we optimized the control parameters, through heuristic algorithms with the objective of minimizing the error of the frequency signal. Finally, the most outstanding results of the study are presented, for project future work in the field of economic dispatch, considering the stability of the system.