IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Julio/Agosto 2017 - 53
julio/agosto 2017
Señal de tensión
(Bool)
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Tensión (kV)
eléctrica del BNMC, incluidos la mayoría de los generadores y las FED, se simuló mediante un sistema RTDS, que
supera el modelo en tiempo real y genera señales de medición
que emulan una microrred real. El controlador de microrredes recibe estas señales de medición, actúa en función de las
mismas y produce comandos de control para los activos controlables de la microrred, consiguiendo el cierre del circuito
de control. El controlador de microrredes se interconecta al
RTDS a través de un gestor de datos que ejecuta las funciones
de concentrador de información y traducción de protocolos.
Uno de los sistemas de almacenamiento de energía de
batería (BESS, por sus siglas en inglés) es representado en
hardware de potencia por un inversor de batería trifásica de
480 V/540 kW. Se utiliza un amplificador de potencia de CA,
una fuente de CA bidireccional y controlable, para crear la
interconexión entre el hardware de potencia y las partes
virtuales del modelo. El RTDS controla el amplificador de
potencia de CA para seguir con la tensión (escalada) en la
barra simulada a la cual el BESS se encuentra conectado. La
salida de corriente del BESS se mide y refleja en el modelo
40
20
0
-20
-40
Controlador de microrredes
desconectar la señal
2.16 2.18 2.20 2.22 2.24 2.26 2.28
(a)
Tensión de microrred
Corriente (A)
2.16 2.18 2.20 2.22 2.24 2.26 2.28
(b)
2
1
0
-1
-2
Disyuntor IA
Disyuntor IB
Disyuntor IC
2.16 2.18 2.20 2.22 2.24 2.26 2.28
(c)
Corriente (A)
funcionalidades del controlador de microrredes en su instalación de pruebas InteGrid mediante un enfoque de solo
hardware, como se muestra en el Gráfico 2(d). La configuración de la prueba consistía en la gestión del controlador de
microrredes Wave de varios activos representativos conectados a una única barra: dos generadores sincrónicos, un
inversor de energía FV, un simulador de aerogenerador y un
condensador sincrónico. Posteriormente, el controlador fue
evaluado por el NREL en el Centro de Integración de Sistemas Energéticos mediante un enfoque combinado de PHIL
y CHIL, tal como se aprecia en el Gráfico 2(c), que incluye
una simulación del sistema de potencia eléctrica del BNMC
que interconecta los diferentes activos de la microrred. Este
trabajo fue financiado por el OE en virtud de la Notificación
de Oportunidad de Financiación DE-FOA0000997-Modificación 0002 (FOA 997).
Las pruebas en ambos sitios se llevaron a cabo en
escenarios que incluían el funcionamiento conectado a
la red, la desconexión, el mantenimiento en isla, la resincronización y el arranque autógeno. Los resultados de los
escenarios de prueba se compararon con las métricas del
rendimiento especificadas por el DOE para los siguientes
requisitos funcionales:
1) la desconexión, evaluada mediante la determinación
de si la microrred se desconecta del servicio público
dentro del tiempo especificado cuando se alcanza el
umbral de frecuencia o tensión, o cuando se genera
una isla no intencionada
2) la resincronización y la reconexión, evaluada mediante la determinación de si la reconexión se produce solo
cuando las diferencias de ángulo de fase, frecuencia
y tensión de la red entre el servicio público y la microrred se encuentran dentro del rango especificado
(tal como se define en el 1547 del IEEE y el C84.1
del ANSI, Equipo y sistemas de potencia eléctrica:
rangos de tensión)
3) el rendimiento de estado estacionario en modo isla,
evaluado en función de si el controlador de microrredes es capaz de mantener la tensión y la frecuencia
dentro de los rangos especificados
4) la protección, evaluada mediante la simulación de fallas internas y/o externas y la determinación de si el
controlador de microrredes ofrece un control adecuado para suministrar y gestionar cargas críticas tanto
en modo de funcionamiento de conexión a la red como
en modo isla, asumiendo que las fallas se solucionarán
gracias al programa de protección de la microrred
5) el suministro, evaluado mediante la determinación de
la capacidad del controlador de microrredes de utilizar recursos para suministrar cargas críticas cuando
se encuentre aislado.
La evaluación de PHIL y CHIL del controlador de microrredes Wave se llevó a cabo posteriormente en el NREL utilizando la configuración de laboratorio que se muestra en
el Gráfico 3. Un modelo reducido del sistema de potencia
10
5
0
-5
-10
Disyuntor IA
Disyuntor IB
Disyuntor IC
2.16 2.18 2.20 2.22 2.24 2.26 2.28
Tiempo (s)
(d)
gráfico 4. Los resultados de la prueba de PHIL y CHIL del
controlador de microrredes Spirae Wave para un suceso de
aislamiento planeado: (a) señal de control, (b) tensión de
la microrred, (c) corriente del disyuntor, y (d) corriente de
salida del inversor de batería.
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