Control de frecuencia de una microred operando en modo isla y con baja reserva rodante Frequency control of an isolated microgrid under low spinning reserveFrequency control of an isolated microgrid under low spinning reserve

Resumen

Uno de los principales retos de las microredes operando en forma aislada es mantener la tensión y frecuencia en niveles aceptables ante variaciones normales de la demanda eléctrica, variaciones de fuentes intermitentes de energía (eólico y solar), y contingencias. En este sentido, en este artículo se presenta el diseño de un control para regular la frecuencia de una microred y garantizar niveles aceptables de frecuencia ante diferentes eventos tales como contingencias y variaciones de cargas. Para este diseño se ha utilizado una microred modelada en el programa MATLAB/Simulink® cuyo control de fre-cuencia se realiza mediante baterías de autos eléctricos que representan cargas bidireccionales para el sistema y también mediante un generador diésel. El esquema de control propuesto como alternativa en el presente artículo incluye baterías dedicadas que integran sistemas de generación eléctrica a partir de energía renovable. Este control con batería dedicada mejora el desempeño de frecuencia de la microred, especialmente cuando existe una baja reserva rodante de potencia si se compara con un control basado en autos eléctricos. Adicionalmente, el control propuesto permite crear una inercia ficticia en los generadores eólicos o solares, permitiendo un control rápido de frecuencia.

One of the main challenges of isolated microgrids is to maintain voltage and frequency at acceptable levels in the face of normal variations in electricity demand, variations in intermittent sources of energy (wind and solar), and contingencies. In this sense, this article presents the design of a control to regulate the frequency of an isolated microgrid and ensure accepta-ble levels of frequency regardless of the occurrence of events such as contingencies and load variations. For this design, we use a microgrid modeled in the MATLAB/Simulink software®, which includes a frequency control based on electric vehicles representing bidirectional loads. Alternatively to this frequency control, in this paper, we propose a frequency control scheme which includes dedicated batteries and integrates renewable generation. This control improves the frequency performance of the microgrid, specially when there are low power spinning reserves as compared to a frequency control based on electric vehicles. Moreover, the proposed control creates a fictious inertia for wind and solar generators, which allows for a fast frequency control.